Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EP1356191A1 - Intake valve for an internal combustion engine - Google Patents

Intake valve for an internal combustion engine

Info

Publication number
EP1356191A1
EP1356191A1 EP01916968A EP01916968A EP1356191A1 EP 1356191 A1 EP1356191 A1 EP 1356191A1 EP 01916968 A EP01916968 A EP 01916968A EP 01916968 A EP01916968 A EP 01916968A EP 1356191 A1 EP1356191 A1 EP 1356191A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
inlet valve
valve according
valve
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01916968A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Axel Linke
Stefan Kellermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TRW Deutschland GmbH
Original Assignee
TRW Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Deutschland GmbH filed Critical TRW Deutschland GmbH
Publication of EP1356191A1 publication Critical patent/EP1356191A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01L3/12—Cooling of valves

Definitions

  • the invention relates to an inlet valve for an internal combustion engine with gasoline direct injection.
  • Intake and exhaust valves are precision engine parts for blocking flow cross-sections, which are used for controlling the gas exchange in internal combustion engines. They are intended to seal the working area of the cylinder from the outside. Intake valves are less thermally stressed than exhaust valves because they are cooled by the flushing of fresh gases. Problems associated with intake valves are therefore easier to manage than those of the exhaust valves.
  • the demands placed on the designers of internal combustion engines in the course of general energy savings are constantly higher. In particular, constantly lower fuel consumption values are expected.
  • the injection of the fuel directly into the combustion chamber, also with the Otto engine creates advantages over an external mixture formation, which is usually common today. However, direct injection with Otto engines is not without problems.
  • intake valves are cooled by the incoming combustion air, they show up at relatively short engine running times in the area of the valve stem, which is free in the inlet channel, deposits that gradually grow so that a further operation of the engine is no longer possible in the area of the fillet and / or the constriction without cleaning the valve.
  • the aim of the invention is therefore to extend the area of the fillet to the scraper edge, ie. H. to protect the transition from the valve stem to the valve plate against the build-up of deposits.
  • the often observed mechanism of the formation of deposits in this area must be prevented or at least considerably reduced.
  • the above-mentioned area of the valve is heated by heat conduction, starting from the plate surface facing the combustion chamber, and often reaches temperatures that lead to oil deposits or combustion residues being deposited. Oil residues are caused by oil passing through the valve guide. Combustion residues can accumulate in the fillet area through exhaust gas recirculation. In a vehicle with direct petrol injection, the deposits force the valves to be cleaned after the engine has run for an equivalent distance of approximately 60,000 km. The valves must be removed for cleaning.
  • a valve in the area in question must have a temperature that is less than 180 ° C or higher than 380 C C.
  • a decrease in temperature could be due to better heat-conducting Seat ring materials or by interrupting the heat conduction in the valve, for example through an unfilled cavity.
  • these technically feasible solutions are associated with not inconsiderably higher costs.
  • valves for internal combustion engines in particular for engines with gasoline injection, which is provided with a protective jacket.
  • the protective jacket is designed as a component that can vibrate with respect to the valve, in order to prevent deposits of the fuel admixed to the combustion air by being blasted off. This experience has not proven itself in vehicle engines with direct fuel injection, as experience has shown.
  • the valves must be cleaned after a distance of around 60,000 km.
  • the object of the invention is to provide an inlet valve made of a conventional material for an internal combustion engine with gasoline direct injection, the surface of which comes into contact with the inflowing combustion air in the region between the fillet and the wiping edge on the valve stem is protected against deposits by simple, inexpensive means.
  • the invention solves this problem in that the from the fillet area of the valve plate to the scraper edge of Transition area extending valve stem is provided with a shielding element, through which a separate contact or guide surface is created for the combustion air supplied to the combustion chamber, the surface temperature of which is lower than the coking temperature of the engine oil.
  • a thin-walled sleeve is particularly suitable as a shielding element, which includes the valve constriction while maintaining a defined space.
  • the sleeve is preferably held in its seat by friction.
  • the end of the sleeve facing the valve stem is provided in a further advantageous embodiment of the invention for the formation of resiliently flexible lamellae with incisions or slots pointing in the longitudinal direction.
  • the sleeve in a further advantageous embodiment of the invention, it is proposed to manufacture the sleeve from a deep-drawn, stainless steel so that it can be conical in a simple manner.
  • manufacture from a tubular material is advantageous.
  • the fin ends can be deformed so that a defined space between
  • Engine tests with intake valves designed according to the invention have shown that the formation of deposits in the fillet area has been prevented after a long period of operation.
  • a separation between the hot valve surface and the atmosphere surrounding the valve is achieved by the attached sleeve as a shielding element. It has been shown that the temperature of the surface of the sleeve is significantly below that of the valve surface, so that that of the inflowing Combustion air around the sleeve surface showed either no or significantly reduced residue deposition rates.
  • FIG. 1 shows an inlet valve with a conically shaped sleeve
  • FIG. 2 shows a valve with a cylindrical sleeve
  • FIG. 3 shows the end of the sleeve according to FIG. 2 which is clamped against the valve as an enlarged detail
  • Figure 4 is a completely covered valve
  • Figure 5 shows the surface temperatures of an inlet valve equipped with a sleeve, depending on the time up to about 10 minutes after the start of an engine test run.
  • the inlet valve is equipped with a conically shaped sleeve 2. This extends from the fillet area 3, which forms the transition from the valve plate 4 to the constriction 5 of the valve stem 6, to the scraper edge 7 at the end of the valve stem constriction on the stem side.
  • the scraper edge dips into the guide (not shown) by about half a stroke height and protrudes by half a stroke from the guide when the valve is open.
  • the scraper edge of the valve and the sharp edge of the valve guide bore keep each other clean.
  • FIGS. 2 and 3 show an inlet valve with a cylindrical sleeve 22. This includes the valve neck 5 also at a defined distance 30. The end facing the valve stem is provided with longitudinal slots 28 to ensure a resilient contact.
  • the free ends 29 of the lamellae formed by the slits 28 are flanged in an S-shape in order to achieve a flat contact with the valve and to obtain a sufficiently large space 30.
  • the end of the cylindrical sleeve opposite the fins is supported in the groove 3 of the valve.
  • the head-side end of a sleeve 42 can, however, also extend as far as the seating area 43, so that the entire fillet area on the valve head and thus the valve is completely shielded.
  • the defined spaces 9, 30 and 40 create a considerable resistance to the transfer of heat from the valve body to the sleeve.
  • the outer surface of the sleeve is washed and cooled by the combustion air flowing in with each opening stroke, so that overall a considerable temperature gradient is achieved between the sleeve and the valve, as the graphical illustration in FIG. 5 surprisingly clearly shows. Thereafter, the maximum temperature on the outer surface of the sleeve is significantly below the critical temperature leading to deposits on the valve surface.
  • the manufacture of a sleeve is technically simple and inexpensive.
  • the thin-walled sleeve is of low mass and is therefore advantageously suitable for use with oscillating valves.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

The invention relates to an intake valve for an internal combustion engine with direct injection. In order to protect the intake valve from deposits in the area of the chamfer to the scraper edge, the valve is provided with a cylinder-shaped shield element. Said shield element provides a separate contact or guide surface for the combustion air supplied to the combustion chamber. The surface temperature of said surface is lower than the temperature critical for deposits at which oil or fuel particles coke.

Description

Einlaßventil für eine Brennkraftmaschine Intake valve for an internal combustion engine
Die Erfindung betrifft ein Einlaßventil für eine Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung.The invention relates to an inlet valve for an internal combustion engine with gasoline direct injection.
Einlaß- und Auslaßventile sind Präzisionsmotorenteile zur Sperrung von Strömungsquerschnitten, die man für die Steuerung des Gaswechsels in Verbrennungskraftmaschinen verwendet. Sie sollen den Arbeitsraum des Zylinders nach außen abdichten. Einlaßventile sind, da sie durch die Umspülung von Frischgasen gekühlt werden, thermisch weniger hoch beansprucht als Auslaßventile. Mit Einlaßventilen einhergehende Probleme sind daher leichter beherrschbar als die der Auslaßventile. Jedoch werden an die Konstrukteure von Verbrennungskraftmaschinen im Zuge der allgemeinen Energieeinsparung ständig höhere Ansprüche gestellt. Es werden insbesondere ständig günstigere Kraftstoffverbrauchswerte erwartet. Die Einspritzung des Kraftstoffes direkt in den Brennraum auch beim Otto-Motor schafft hierzu Vorteile gegenüber einer äußeren Gemischbildung, die heute meist üblich ist. Eine Direkteinspritzung bei Otto-Motoren ist jedoch nicht unproblematisch. Obwohl Einlaßventile durch die einströmende Verbrennungsluft gekühlt werden, zeigen sich bei relativ kurzen Motorenlaufzeiten im Bereich des Ventilschaftes, der frei im Einlaßkanal steht, Ablagerungen, die allmählich so anwachsen, daß ein weiterer Betrieb des Motors ohne Säuberung des Ventils im Bereich der Hohlkehle und/oder der Einschnürung nicht mehr möglich ist.Intake and exhaust valves are precision engine parts for blocking flow cross-sections, which are used for controlling the gas exchange in internal combustion engines. They are intended to seal the working area of the cylinder from the outside. Intake valves are less thermally stressed than exhaust valves because they are cooled by the flushing of fresh gases. Problems associated with intake valves are therefore easier to manage than those of the exhaust valves. However, the demands placed on the designers of internal combustion engines in the course of general energy savings are constantly higher. In particular, constantly lower fuel consumption values are expected. The injection of the fuel directly into the combustion chamber, also with the Otto engine, creates advantages over an external mixture formation, which is usually common today. However, direct injection with Otto engines is not without problems. Although intake valves are cooled by the incoming combustion air, they show up at relatively short engine running times in the area of the valve stem, which is free in the inlet channel, deposits that gradually grow so that a further operation of the engine is no longer possible in the area of the fillet and / or the constriction without cleaning the valve.
Ziel der Erfindung ist es daher, den Bereich der Hohlkehle bis zur Abstreifkante, d. h. den Übergang vom Ventilschaft zum Ventilteller, gegen den Aufbau von Ablagerungen zu schützen. Der oft beobachtete Mechanismus der Bildung von Ablagerungen in diesem Bereich muß unterbunden oder zumindest erheblich reduziert werden. Bekanntlich wird der obengenannte Bereich des Ventils durch Wärmeleitung, ausgehend von der dem Brennraum zugewandten Tellerfläche, aufgeheizt und erreicht nicht selten Temperaturen, die dazu führen, daß sich Ölrückstände oder Verbrennungsrückstände ablagern. Ölrückstände haben ihre Ursache im Durchtritt von Öl an der Ventilführung. Verbrennungsrückstände können sich im Hohlkehlenbereich durch eine Abgasrückführung ablagern. Die Ablagerungen zwingen bei einem Fahrzeug mit einer Benzindirekteinspritzung zu einer Reinigung der Ventile nach einer Laufzeit des Motors, die einer zurückgelegten Fahrstrecke von etwa 60.000 km entspricht. Die Ventile müssen für die Reinigung ausgebaut werden.The aim of the invention is therefore to extend the area of the fillet to the scraper edge, ie. H. to protect the transition from the valve stem to the valve plate against the build-up of deposits. The often observed mechanism of the formation of deposits in this area must be prevented or at least considerably reduced. As is known, the above-mentioned area of the valve is heated by heat conduction, starting from the plate surface facing the combustion chamber, and often reaches temperatures that lead to oil deposits or combustion residues being deposited. Oil residues are caused by oil passing through the valve guide. Combustion residues can accumulate in the fillet area through exhaust gas recirculation. In a vehicle with direct petrol injection, the deposits force the valves to be cleaned after the engine has run for an equivalent distance of approximately 60,000 km. The valves must be removed for cleaning.
Es wurde festgestellt, daß für die Bildung von Ablagerungen, die hauptsächlich durch die Verkokung von Ölrückständen entstehen, ein kritischer Temperaturbereich verantwortlich ist, der von ca. 180 °C bis 380 °C reicht. Unterhalb dieses Bereichs bildet sich kein anhaftender Belag. Oberhalb 380 °C wird die sich ablagernde Ölkohle verbrannt (verascht) und platzt ab. Es ist ferner bekannt, daß bei einer Gemischbildung außerhalb des Brennraums Ablagerungsprobleme in deutlich geringeren Maße vorkommen.It was found that a critical temperature range, which ranges from approx. 180 ° C. to 380 ° C., is responsible for the formation of deposits, which mainly result from the coking of oil residues. No adherent coating forms below this range. Above 380 ° C the deposited oil coal is burned (ashes) and flakes off. It is also known that in the case of a mixture formation outside the combustion chamber, deposit problems occur to a significantly lesser extent.
Naturgemäß darf also ein Ventil in dem fraglichen Bereich eine Temperatur aufweisen, die geringer als 180 °C oder höher als 380 CC ist. Eine Temperaturabsenkung könnte durch besser wärmeleitende Sitzringmaterialien oder durch eine Unterbrechung der Wärmeleitung im Ventil, beispielsweise durch einen ungefüllten Hohlraum, erreicht werden.Naturally, therefore, a valve in the area in question must have a temperature that is less than 180 ° C or higher than 380 C C. A decrease in temperature could be due to better heat-conducting Seat ring materials or by interrupting the heat conduction in the valve, for example through an unfilled cavity.
Ein Sitzring mit schlechter Wärmeleitung oder ein gefülltes Hohlventil, welches einen besseren Wärmetransport vom Teller in Richtung Schaft gewährleistet, könnte zu einer höheren Temperatur als 380 °C führen. Diese technisch durchaus realisierbaren Lösungen sind jedoch mit nicht unerheblich höheren Kosten verbunden.A seat ring with poor heat conduction or a filled hollow valve, which ensures better heat transfer from the plate towards the shaft, could lead to a temperature higher than 380 ° C. However, these technically feasible solutions are associated with not inconsiderably higher costs.
Durch die DE-OS 33 33 326 ist bereits ein Ventil für Brennkraftmaschinen, insbesondere für Motoren mit Benzineinspritzung bekannt geworden, das mit einem Schutzmantel versehen ist. Der Schutzmantel ist als ein gegenüber dem Ventil schwingfähiges Bauelement ausgebildet, um Ablagerungen des der Verbrennungsluft zugemischten Kraftstoffs durch Absprengung zu vermeiden. Diese Lösung hat sich bei Fahrzeugmotoren mit einer Direkteinspritzung für Benzin nicht bewährt, wie die Erfahrung gezeigt hat. Die Ventile müssen nach einer Fahrstrecke von etwa 60.000 km gereinigt werden.From DE-OS 33 33 326 a valve for internal combustion engines, in particular for engines with gasoline injection, is already known, which is provided with a protective jacket. The protective jacket is designed as a component that can vibrate with respect to the valve, in order to prevent deposits of the fuel admixed to the combustion air by being blasted off. This experience has not proven itself in vehicle engines with direct fuel injection, as experience has shown. The valves must be cleaned after a distance of around 60,000 km.
Durch die DE-PS 814 682 ist ferner der Einsatz eines Abschirmelements bekannt, mit dem insbesondere bei Auslaßventilen die Ventilrückseite von einem zu hohen Wärmeeinfall durch die vorbeistreichenden Verbrennungsgase geschützt werden soll. Die bei Auslaßventilen bekannten Probleme infolge hoher Temperaturen treten dagegen bei Einlaßventilen durch die Umspülung mit kühlen Frischgasen nicht auf.From DE-PS 814 682 the use of a shielding element is also known, with which the valve rear side is to be protected from excessive heat incidence by the combustion gases passing by, particularly in the case of exhaust valves. The known problems in exhaust valves due to high temperatures, however, do not occur in intake valves due to the purging with cool fresh gases.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Einlaßventil aus einem üblichen Material für eine Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung zu schaffen, dessen mit der einströmenden Verbrennungsluft in Berührung gelangende Oberfläche im Bereich zwischen der Hohlkehle und der Abstreifkante am Ventilschaft durch einfache, kostengünstige Mittel gegen Ablagerungen geschützt wird. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der sich vom Hohlkehlenbereich des Ventiltellers bis zur Abstreifkante des Ventilschaftes erstreckende Übergangsbereich mit einem Abschirmelement versehen ist, durch welches eine separate Kontaktoder Leitfläche für die dem Brennraum zugeführte Verbrennungsluft geschaffen wird, deren Oberflächentemperatur geringer ist als die Verkokungstemperatur des Motoröls.The object of the invention is to provide an inlet valve made of a conventional material for an internal combustion engine with gasoline direct injection, the surface of which comes into contact with the inflowing combustion air in the region between the fillet and the wiping edge on the valve stem is protected against deposits by simple, inexpensive means. The invention solves this problem in that the from the fillet area of the valve plate to the scraper edge of Transition area extending valve stem is provided with a shielding element, through which a separate contact or guide surface is created for the combustion air supplied to the combustion chamber, the surface temperature of which is lower than the coking temperature of the engine oil.
Als Abschirmelement eignet sich insbesondere eine dünnwandige Hülse, die unter Einhaltung eines definierten Zwischenraums die Ventileinschnürung umfaßt.A thin-walled sleeve is particularly suitable as a shielding element, which includes the valve constriction while maintaining a defined space.
Vorzugsweise wird die Hülse reibschlüssig auf ihrem Sitz gehalten. Hierfür ist das dem Ventilschaft zugekehrte Ende der Hülse in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung zur Bildung von federnd biegbaren Lamellen mit in Längsrichtung weisenden Einschnitten oder Schlitzen versehen.The sleeve is preferably held in its seat by friction. For this purpose, the end of the sleeve facing the valve stem is provided in a further advantageous embodiment of the invention for the formation of resiliently flexible lamellae with incisions or slots pointing in the longitudinal direction.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, die Hülse aus einem tiefziehf higen, rostfreien Stahl zu fertigen, so daß sie in einfacher Weise konisch ausgebildet werden kann. Für eine zylindrische Gestaltung der Hülse bietet sich vorteilhaft die Fertigung aus einem Rohrmaterial an.In a further advantageous embodiment of the invention, it is proposed to manufacture the sleeve from a deep-drawn, stainless steel so that it can be conical in a simple manner. For a cylindrical design of the sleeve, manufacture from a tubular material is advantageous.
Es besteht ferner die Möglichkeit, die Oberfläche desThere is also a possibility to change the surface of the
Abschirmelements mit einem adhäsionsmindernden Material zu beschichten.To shield the shielding element with an adhesion-reducing material.
Um insbesondere bei zylindrisch ausgebildeten Hülsen eine flächigeIn order to have a flat surface, particularly in the case of cylindrical sleeves
Anlage am Ventil zu erhalten, können die Lamellenenden so verformt werden, daß gleichzeitig ein definierter Zwischenraum zwischenTo get plant on the valve, the fin ends can be deformed so that a defined space between
Hülse und Ventiloberfläche eingehalten wird.Sleeve and valve surface is observed.
Motorenversuche mit erfindungsgemäß gestalteten Einlaßventilen haben die Unterbindung der Bildung von Ablagerungen im Hohlkehlenbereich nach längerer Laufzeit gezeigt. Durch die aufgesetzte Hülse als Abschirmelement wird eine Trennung zwischen der heißen Ventiloberfläche und der das Ventil umgebenden Atmosphäre erreicht. Es hat sich gezeigt, daß die Temperatur der Oberfläche der Hülse entscheidend unterhalb der der Ventiloberfläche liegt, so daß die von der einströmenden Verbrennungsluft umspülte Hülsenoberfläche entweder keine oder erheblich geminderte Ablagerungsraten an Rückständen zeigte.Engine tests with intake valves designed according to the invention have shown that the formation of deposits in the fillet area has been prevented after a long period of operation. A separation between the hot valve surface and the atmosphere surrounding the valve is achieved by the attached sleeve as a shielding element. It has been shown that the temperature of the surface of the sleeve is significantly below that of the valve surface, so that that of the inflowing Combustion air around the sleeve surface showed either no or significantly reduced residue deposition rates.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigen:In the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown schematically and explained below. Show it:
Figur 1 ein Einlaßventil mit einer konisch gestalteten Hülse,1 shows an inlet valve with a conically shaped sleeve,
Figur 2 ein Ventil mit einer zylindrischen Hülse,FIG. 2 shows a valve with a cylindrical sleeve,
Figur 3 das am Ventil klemmend anliegende Ende der Hülse gemäß Figur 2 als vergrößerte Einzelheit,FIG. 3 shows the end of the sleeve according to FIG. 2 which is clamped against the valve as an enlarged detail
Figur 4 ein komplett abgedecktes Ventil undFigure 4 is a completely covered valve and
Figur 5 die Oberflächentemperaturen eines mit einer Hülse bestückten Einlaßventils, zeitabhängig bis etwa 10 Minuten nach dem Beginn eines Motorenversuchlaufs .Figure 5 shows the surface temperatures of an inlet valve equipped with a sleeve, depending on the time up to about 10 minutes after the start of an engine test run.
Das generell mit 1 bezeichnete Einlaßventil ist mit einer konisch gestalteten Hülse 2 bestückt. Diese reicht vom Hohlkehlenbereich 3, der den Übergang vom Ventilteller 4 zur Einschnürung 5 des Ventilschafts 6 bildet, bis zur Abstreifkante 7 am schaftseitigen Ende der Ventilschafteinschnürung. Bei geschlossenem Ventil taucht die Abstreifkante um etwa eine halbe Hubhöhe in die nicht dargestellte Führung ein und ragt bei geöffnetem Ventil um den halben Hub aus der Führung heraus. Die Abstrei kante des Ventils und die scharfe Kante der Ventilführungsbohrung halten sich dadurch gegenseitig sauber.The inlet valve, generally designated 1, is equipped with a conically shaped sleeve 2. This extends from the fillet area 3, which forms the transition from the valve plate 4 to the constriction 5 of the valve stem 6, to the scraper edge 7 at the end of the valve stem constriction on the stem side. When the valve is closed, the scraper edge dips into the guide (not shown) by about half a stroke height and protrudes by half a stroke from the guide when the valve is open. The scraper edge of the valve and the sharp edge of the valve guide bore keep each other clean.
Das an der Ventilschafteinschnürung anliegende Ende der Hülse ist mit in Längsrichtung weisenden Schlitzen oder Einschnitten 8 versehen, wodurch Lamellen gebildet werden, die federnd an der Einschnürung 5 anliegen und die Hülse reibschlüssig halten. Mit ihrem dem Ventilteller 4 zugewandten Ende stützt sie sich auf der Hohlkehle 3 ab. Der Raum 9 zwischen Hülse und Ventil ist von definierter Größe. Die Figuren 2 und 3 zeigen ein Einlaßventil mit einer zylindrischen Hülse 22. Diese umfaßt die Ventileinschnürung 5 ebenfalls mit einem definierten Abstand 30. Das dem Ventilschaft zugewandte Ende ist mit Längsschlitzen 28 versehen, um eine federnde Anlage zu gewährleisten. Die freien Enden 29 der durch die Schlitze 28 gebildeten Lamellen sind s-förmig umgebördelt, um sowohl eine flächige Anlage am Ventil zu erzielen als auch einen ausreichend großen Zwischenraum 30 zu erhalten. Das den Lamellen gegenüberliegende Ende der zylindrischen Hülse ist in der Hohlkehle 3 des Ventils abgestützt.The abutting end of the sleeve on the valve stem constriction is provided with slots or incisions 8 pointing in the longitudinal direction, whereby lamellae are formed which bear resiliently on the constriction 5 and hold the sleeve frictionally. With its end facing the valve plate 4, it is supported on the fillet 3. The space 9 between the sleeve and the valve is of a defined size. Figures 2 and 3 show an inlet valve with a cylindrical sleeve 22. This includes the valve neck 5 also at a defined distance 30. The end facing the valve stem is provided with longitudinal slots 28 to ensure a resilient contact. The free ends 29 of the lamellae formed by the slits 28 are flanged in an S-shape in order to achieve a flat contact with the valve and to obtain a sufficiently large space 30. The end of the cylindrical sleeve opposite the fins is supported in the groove 3 of the valve.
Das kopfseitige Ende einer Hülse 42 kann sich bei Bedarf aber auch bis zum Sitzbereich 43 erstrecken, so daß der gesamte Hohlkehlenbereich am Ventilkopf und damit das Ventil vollständig abgeschirmt wird.The head-side end of a sleeve 42 can, however, also extend as far as the seating area 43, so that the entire fillet area on the valve head and thus the valve is completely shielded.
Durch die definierten Räume 9, 30 und 40 wird ein erheblicher Widerstand gegen die Übertragung der Wärme vom Ventilkörper auf die Hülse geschaffen.The defined spaces 9, 30 and 40 create a considerable resistance to the transfer of heat from the valve body to the sleeve.
Zusätzlich wird die Außenfläche- der Hülse durch die mit jedem Öffnungshub einströmende Verbrennungsluft umspült und gekühlt, so daß insgesamt ein erheblicher Temperaturgradient zwischen Hülse und Ventil erreicht wird, wie die graphische Darstellung der Figur 5 überraschend deutlich zu erkennen gibt. Danach liegt die Höchsttemperatur an der Außenfläche der Hülse deutlich unter der kritischen, zu Ablagerungen führenden Temperatur an der Ventiloberfläche .In addition, the outer surface of the sleeve is washed and cooled by the combustion air flowing in with each opening stroke, so that overall a considerable temperature gradient is achieved between the sleeve and the valve, as the graphical illustration in FIG. 5 surprisingly clearly shows. Thereafter, the maximum temperature on the outer surface of the sleeve is significantly below the critical temperature leading to deposits on the valve surface.
Die Herstellung einer Hülse ist technisch einfach und kostengünstig. Die dünnwandige Hülse ist von geringer Masse und und daher vorteilhaft für den Einsatz bei oszillierenden Ventilen geeignet . The manufacture of a sleeve is technically simple and inexpensive. The thin-walled sleeve is of low mass and is therefore advantageously suitable for use with oscillating valves.

Claims

P A T E N T AN S P R Ü C H E PATENT TO SPEECH
1. Einlaßventil für eine Brennkraftmaschine mit Benzindirekteinspritzung, dadurch gekennzeichnet, daß sich der vom Hohlkehlenbereich (3) des Ventiltellers (4) bis zur Abstreifkante1. Inlet valve for an internal combustion engine with gasoline direct injection, characterized in that from the fillet area (3) of the valve plate (4) to the scraper edge
(7) des Ventilschaftes (6) erstreckende Übergangsbereich mit einem Abschirmelement (2, 22) versehen ist, durch welches eine separate Kontakt- oder Leitfläche für die dem Brennraum zugeführte Verbrennungsluft geschaffen wird, deren Oberflächentemperatur geringer ist als die für Ablagerungen kritische Temperatur(7) of the valve stem (6) extending transition area is provided with a shielding element (2, 22), through which a separate contact or guide surface is created for the combustion air supplied to the combustion chamber, the surface temperature of which is lower than the temperature critical for deposits
(Verkokungstemperatur des Motoröls) .(Engine oil coking temperature).
2. Einlaßventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich vom Ventilschaft (6) bis zur Hohlkehle (3) erstreckende Ventileinschnürung (5) von einer Hülse (2, 22) unter Einhaltung eines definierten Zwischenraumes (9, 30) umfaßt wird.2. Inlet valve according to claim 1, characterized in that the valve constriction (5) extending from the valve stem (6) to the fillet (3) is encompassed by a sleeve (2, 22) while maintaining a defined space (9, 30).
3. Einlaßventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (2) konisch gestaltet ist.3. Inlet valve according to claim 1 or 2, characterized in that the sleeve (2) is conical.
4. Einlaßventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zylindrische Hülse (22) eingesetzt ist.4. Inlet valve according to claim 1 or 2, characterized in that a cylindrical sleeve (22) is inserted.
5. Einlaßventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus einem Rohrmaterial gefertigt ist.5. Inlet valve according to claim 4, characterized in that the sleeve is made of a tubular material.
6. Einlaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse mit ihrem dem Ventilschaft zugekehrten Ende mit Reibschluß an der Ventileinschnürung anliegt.6. Inlet valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sleeve abuts with its end facing the valve stem with frictional engagement on the valve constriction.
7. Einlaßventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse an ihrem dem Ventilschaft zugewandten Ende zur Bildung von federnd biegsamen Lamellen mit in Längsrichtung weisenden Einschnitten oder Schlitzen (8, 28) versehen ist.7. Inlet valve according to claim 6, characterized in that the sleeve is provided at its end facing the valve stem to form resiliently flexible lamellae with incisions or slots (8, 28) pointing in the longitudinal direction.
8. Einlaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus tiefziehfähigem, rostfreiem Stahl besteht.8. Inlet valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sleeve consists of deep-drawable, stainless steel.
9. Einlaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse mit einem adhäsionsmindernden Material beschichtet ist.9. Inlet valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sleeve is coated with an adhesion-reducing material.
10. Einlaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß daß die Lamellenenden zur Bildung eines definierten Zwischenraumes und einer flächigen Anlage am Ventil umgebördelt sind.10. Inlet valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the lamella ends are flanged to form a defined space and a flat system on the valve.
11. Einlaßventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das tellerseitige Ende der Hülse den gesamten, bis zur Sitzfläche reichenden Hohlkehlenbereich abschirmt. 11. Inlet valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the plate-side end of the sleeve shields the entire, up to the seat area fillet area.
EP01916968A 2001-01-31 2001-01-31 Intake valve for an internal combustion engine Withdrawn EP1356191A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2001/000994 WO2002061242A1 (en) 2001-01-31 2001-01-31 Intake valve for an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1356191A1 true EP1356191A1 (en) 2003-10-29

Family

ID=8164266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01916968A Withdrawn EP1356191A1 (en) 2001-01-31 2001-01-31 Intake valve for an internal combustion engine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6675757B2 (en)
EP (1) EP1356191A1 (en)
JP (1) JP2004512455A (en)
WO (1) WO2002061242A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10117519A1 (en) * 2001-04-07 2002-10-17 Volkswagen Ag Internal combustion engine with direct injection and method for operating it
US9726055B2 (en) 2013-02-15 2017-08-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Poppet valve
DE102014219917A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Mahle International Gmbh Eddy current valve
CN107939470A (en) * 2017-04-17 2018-04-20 赵毛兴 A kind of engine valve for preventing high temperature failure with collet
WO2018191951A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-25 赵毛兴 Engine valve with heat insulation sleeve for preventing high temperature failures

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB300728A (en) * 1927-08-29 1928-11-29 Harold Edgar Napper Improvements in or relating to valves for internal combustion engines
US1727621A (en) * 1928-02-18 1929-09-10 Gen Motors Corp Exhaust valve
US2100783A (en) * 1936-05-06 1937-11-30 Kozlowski Wladyslaw Exhaust valve for internal combustion engines
DE814682C (en) 1949-09-18 1951-09-24 Entwicklungsinstitut Fuer Moto Valve subject to the action of high temperatures, especially in internal combustion engines
US2868187A (en) * 1954-11-04 1959-01-13 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Masked valve
FR1133266A (en) * 1954-11-04 1957-03-25 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Valve fitted with a deflection screen, including intake valve for internal combustion engines
US4362134A (en) * 1978-05-22 1982-12-07 Eaton Corporation Shielded valve
JPS58165512A (en) * 1982-03-25 1983-09-30 Nissan Motor Co Ltd Driving gear of intake and exhaust valves in internal- combustion engine
DE3333326A1 (en) 1983-09-15 1984-11-29 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Valve, in particular intake valve for a mixture-compressing internal combustion engine
JPH01237310A (en) * 1988-03-16 1989-09-21 Takagi Tokushu Kogyo Kk Engine intake valve
FR2650629B1 (en) * 1989-08-02 1994-05-13 Renault Regie Nale Usines MULTI-CYLINDER ENGINE WITH FUEL INJECTION, COMPRISING THREE VALVES PER CYLINDER
GB2270541A (en) * 1992-09-12 1994-03-16 Ford Motor Co I. c. engine exhaust poppet valve.

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO02061242A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US6675757B2 (en) 2004-01-13
US20020100448A1 (en) 2002-08-01
JP2004512455A (en) 2004-04-22
WO2002061242A1 (en) 2002-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3004033C2 (en) Thermally insulated fuel injection nozzle for internal combustion engines and method for producing such an injection nozzle
EP1379760B1 (en) Direct injection internal combustion engine
EP1381758B1 (en) Internal combustion engine comprising direct injection and a method for operating the same
EP1848890A1 (en) Injection valve for injecting fuel and cylinder head
WO2016164943A2 (en) Assembly consisting of a cylinder head and a fuel injector
WO2002061242A1 (en) Intake valve for an internal combustion engine
DE3415823A1 (en) UNDERBURN CHAMBER OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3517914C2 (en)
DE10358729A1 (en) Gas exchange valve e.g. intake valve, for e.g. petrol engine, has valve stem whose outer surface has anti-adhesive coating so that dirt particles cannot stick to cold surface area of stem and glides towards valve plate
DE10361976B4 (en) Internal combustion engine with intake valve arrangement
DE10354480A1 (en) Internal combustion engine with intake valve arrangement
DE102014201085B4 (en) Exhaust gas recirculation valve
DE10117510B4 (en) Internal combustion engine with direct injection
EP1247956B1 (en) Direct injected internal combustion engine and method of operating
DE10117527A1 (en) Engine oil, used in vehicle, contains coke dissolver as additive
DE10134114A1 (en) Gasoline engine fuel injector is so designed that part of fuel spray directly impacts valve disk via additional ports when valve is open thus purging valve of deposits.
DE10117507A1 (en) Process for operating an internal combustion engine doses an agent removing coke deposition into the intake channel while the engine is running
DE10045294A1 (en) Method and device
DE3528804A1 (en) Fuel injection arrangement of a piston internal combustion engine
DE3615218C2 (en)
DE10117512A1 (en) Internal combustion engine with direct injection
EP1258610A2 (en) Internal combustion engine with direct injection
DE10117518A1 (en) Gasoline engine fuel injector is so designed that part of fuel spray directly impacts valve disk via additional ports when valve is open thus purging valve of deposits.
DE102020207647A1 (en) Fuel injector and internal combustion engine with a fuel injector
DE10117522A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle comprises a separating plate arranged upstream of a valve shaft of an inlet valve so that one end of the separating plate comes into mechanical contact with deposits formed on the valve shaft

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20020129

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080429