173586. lajstromszámú szabadalom • Hengerfej belsőégésű morosokhoz,főleg diesel-motorkhoz
3 173586 4 munkaüteme alatti hűtéssel és felmelegedéssel járó váltakozó hőmérsékletváltozások következtében lépnek fel. (Ilyent ismertet például az 1 001 860 számú NSZK szabadalmi leírás). Annak érdekében, hogy belsőégésű motoroknál a szelepülésgyűrűk közötti válaszfalak ilyen károsodását csökkentsék, javasoltak már olyan megoldást is, amelynél két, szomszédos beömlő- és kiömlőcsatornához a szelepülésgyűrűk egy darabból vannak kialakítva, és a szelepülésgyűrűket összekötő szakaszok a válaszfal fölött ernyőként vannak kiképezve. Ilyen szelepülésgyűrű-kialakítással ugyan a válaszfalat a túlhevítéssel szemben kielégítően védik, előfordulhat, hogy a szelepülésgyűrű rendkívüli, főleg mechanikus igénybevétele nemcsak ezek szakadásához vezethet, hanem ez az egész helyéből ki is ütődhet. Az ilyen károsodásoknak súlyos következményei lehetnek, úgyhogy az ilyen szelepülésgyűrű a tapasztalatok szerint a vele szemben támasztott követelményeknek nem képes megbízhatóan eleget tenni. (Ilyen megoldás ismerhető meg például az 1 238 335 számú francia szabadalmi leírásból.) A fenti hiányosságok kiküszöbölésére olyan megoldást is javasoltak továbbá, amelynél a belsőégésű motor például Diesel-motor beömlőés/vagy kiömlőcsatornáinak szelepülésgyűrűit az egymásfelőli oldalaikon - a különben hengeres/központos, vagy excentrikus palást - egy-egy lelapolással van ellátva. Ez a lelapolás a szelepülésgyűrűk teljes vastagságában úgy van kialakítva, hogy a szelepülésgyűrűk lelapolásaikkal egymáson felfeküdjenek. A szelepülésgyűrűk ilyen felfekvésével közös ernyőt képeznek, amellyel a szelepülésgyűrűk közötti válaszfal a hőhatásoktól megvédhető. A szelepülésgyűrűk a beömlő- és kiömlőcsatornák égőtérbe torkolló nyüásaiban besajtolással vannak rögzítve, amihez túlmérettel vannak készítve, valamint mélyhűtve vannak. így ezek megfelelő temperálásnál a nyílások mélyedéseiben erőzáróan helyezkednek el. A szelepülésgyűrűk ilyen kialakításával egyszerűbb gyártást tesznek lehetővé. Nagyterhelésű belsőégésű motoroknál azonban a szelepülésgyűrűknek fokozottabban váltakozó, termikus követelményeknek kell megfelelniük. A találmánnyal célunk a fent említett hiányosságok kiküszöbölése. A találmánnyal megoldandó feladat ennek megfelelően belsőégésű motorok hengerfejének olyan továbbfejlesztése, amelynél a szelepülésgyűrűk közötti válaszfal védelme mellett a szelepülésgyűrűk lehetőleg túlméret nélkül a beömlő- és kiömlőcsatornák nyílásainak mélyedéseibe helyezhetők, onnan a váltakozó hő- és nyomáshatásokra nem verődhetnek ki és komolyan nem deformálódnak, valamint a váltakozó, különösen termikus terhelésekhez maguk idomulhatnak. A kitűzött feladatot a találmány szerint a bevezetőben leírt hengerfejnél úgy oldottuk meg, hogy a szelepülésgyűrűk kúposra vannak kialakítva és az égötér felé irányított bázissal vannak elrendezve, valamint a hengerfejben csak az égőtértől távoli végükkel kinyúlóan vannak rögzítve. Ezekkel az intézkedésekkel nemcsak a találmánnyal megoldandó feladatot oldottuk meg sikeresen, hanem ezen túlmenően belsőégésű motorokhoz olyan hengerfejei hoztunk létre, amely - a szelepülésgyűrűket is beleértve — nagyon egyszerűen előállítható. Egyrészt a szelepülésgyűrűk közötti válaszfalnak az első ízben lehetségessé vált hatásos lefedésével, másrészt a hengerfej nyílásainak mélyedéseiben elrendezett szelepülésgyűrűk kiterjedőképes rögzítésével a belsőégésű motor változó hőterheléseihez kiválóan alkalmazkodó, és ezen túlmenően tömítő árnyékolást hoztunk létre. Ezzel főleg a munkaütem alatt az égőtér hőveszteségeit is messzemenően megakadályozhatjuk. Ehhez járul, hogy a szelepülésgyűrű rögzítése a hengerfejben a szelepülésgyűrű égőtértől távolabbi szélének a mélyedésbe’ való egyszerű behengerlésével végezhető, amely nemcsak egyszerű művelet, hanem rövid idő alatt kivitelezhető. A szelepülésgyűrűk ilyen kinyúló rögzítésnél a váltakozó, főleg termikus terhelésekhez könnyebben alkalmazkodnak, mivel a szelepülésgyűrűk axiális kiterjedésével, valamint a szelepülésgyűrűknek nyomás és hő hatására bekövetkező radiális kiterjedésével ezek vándorlása válik lehetővé. Kiömlő- és beömlőcsatorna nyílásában elrendezett szelepülésgyűrű vei, valamint a nyílások között fekvő és a csatornákat egymástól elválasztó válaszfallal ellátott hengerfej előnyös továbbfejlesztésénél a beömlő- és kiönúőcsatorna közötti válaszfal legalább egy része az égőtérhez képest a szelepülésgyűrű palástfelületével van leárnyékolva. Ez az intézkedés azzal az előnnyel jár, hogy a válaszfal még az állandóan változó hőterheléseknél is alig van igénkévé ve, úgyhogy repedésképződésre nem hajlamos. Ilyen válaszfalrepedések az ismert megoldásoknál szinte mindig elkerülhetetlenek voltak, amik azután a belsőégésű motor komoly károsodásához vezettek. A szelepülésgyűrűnek főleg az axiális irányú kiterjedéséhez a találmány további jellemzője szerint célszerű, ha a szelepülésgyűrű palástfelületének a szelepülésfelületek és a rögzítés közötti szakasza, valamint a válaszfalnak a szelepülésgyűrűk felőli palástfelületei egymással összehangolt lejtésű kúp-alakúra van/nak kialakítva. Ezekkel az intézkedésekkel biztosítjuk, hogy a mindenkori szelepülésgyűrű hőterhelésnél axiális irányban kiterjedhessen, úgy hogy az - ülésének lejtésére emelkedőén — radiális irányba is kiterjedhet. Ezzel a szelepülésgyűrűkben a feszültségek és ezen túlmenően a repedésveszély teljes mértékben kiküszöbölhető. A találmány szerint olyan megoldás is lehetséges, amelynél minden szelepülésgyűrűnek önmaga és a beömlő — és/vagy kiömlőcsatornák nyílásainak palástfelületei között hőszigetelése van. Ezzel elérjük, hogy a szelepülésgyűrűre ható hőterhelések a hengerfejre alig adódnak át, így ennek igénybevétele lényegesen kisebb. A találmányt részletesebben a rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás három példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
