SE432965B - Vevhusavluftningsventil for forbrenningsmotorer - Google Patents

Description

78Û1ü79-0 Till följd av de av varvtalet beroende olika tryckförhållandena i vevhuset och i förgasaren erhålles en för förbränningsmotorns drift fullgod återföring av gasen endast med hjälp av en mellan vevhus och förgasare anordnad avluftningsventil, genom vilken in- sugningstryckets direkta inverkan på den förgasaren tillförda gas- strömningen reduceras, varigenom det önskade trycket i vevhuset no- ga kan följas.

Vid en känd vevhusavluftningsventil (DE-B-1 526 575) är ett delom- råde av den rörliga väggen fast förbundet med ett den första kamma- ren begränsande lock, och ett såsom utjämningskammare verkande hål- rum utfört som ansats till den rörliga väggen, vilken ansats skju- ter in i den andra kammaren, varvid ansatsen är rörformigt utbildad och står i förbindelse med den vid den övre änden såsom ventilsäte utförda, andra förbindelsestutsen. För understödjande av avluft- ningsventilens funktionssätt är därvid i den första kammaren anord- nad en bimetallfjäder och i den andra kammaren anordnad en skruvfjä- der.

Vid en annan vevhusavluftningsventil (US-A-3 262 436) är ovanför den första med ytterluften i förbindelse stående kammaren anordnad en med hjälp av en andra rörlig vägg avskild tredje kammare, som står i förbindelse med insugningsaggregatet. I den tredje kammaren är an- ordnad en skruvfjäder, som trycker mot den andra rörliga väggen och därigenom begränsar rörelsen för ventilen,som är anordnad i den med vevhuset i förbindelse stående andra kammaren, så länge som inget för övervinnande av fjäderkraften erforderligt undertryck råder.

Också i detta fall understöds ventilens funktion av en skruvfjäder.

Vid ytterligare en vevhusavluftningsventil (US-A-3 056 420) verkar en i den första kammaren anordnad skruvfjäder direkt på en rörlig vägg, som delar upp ventilhuset i en första och en andra kammare, varvid den första kammaren står i förbindelse med ytterluften och den andra kammaren å ena sidan står i förbindelse med vevhuset via en första förbindelsestuts, och, å andra sidan, står i förbindelse med insugningsaggregatet via en andra förbindelsestuts. Därvid fun- gerar den rörliga väggen tillsammans med den första förbindelse- stutsen såsom en fjäderbelastad backventil. För regleringen av fjä- derkraften är anordnad en ställskruv. 7801079-0 Ytterligare exempel på känd teknik inom detta område framgår av US-A-2 775 960, US-A-3 225 753 och US-A-3 265 084.

Samtliga kända vevhusavluftningsventiler arbetar emellertid relativt trögt och långsamt och uppvisar en konstruktivt dyrbar konstruktion.

Mot bakgrunden av denna teknikens ståndpunkt är problemet, som lig- ger till grund för uppfinningen, att så vidareutveckla en vevhusav- luftningsventil av det i ingressen till bifogade patontkrav 1 an- givna slaget, att ventilen under minskning av insugningstryckets di- rekta inverkan på gasströmmen från vevhuset, för att noga iakttaga och följa det önskade vevhustrycket och på tillförlitligt sätt an- passa utströmningen av vevhusångor till förbränningsmotorns insug- ningsaggregat, kommer att reagera snabbt med enkel konstruktion, varvid ventilens konstruktion dessutom skall vara sådan att ett till- räckligt understödjande uppnås, så att en överbelastning av membra- net undviks.

Detta problem löses enligt uppfinningen genom att membranet är av lätt material och är inrättat att i stängningsläget anligga tätande direkt mot utloppsstutsens mynning och att stödjas av radiellt för- löpande stödlameller eller flänsar hos en anliggningsyta, som är be- lägen över det utloppsstutsen omgivande ringrummet och sträcker sig radiellt utåt från detta rum ända ut till kanten av ventilhuset.

Synnerligen goda egenskaper hos ventilen kan härvid uppnås om yt- förhållandet mellan den med trycket från insugningsaggregatet på- verkade ytan av membranet, och den med trycket i vevhuset påverkade ytan av membranet, utgör åtminstone 1:10, och speciellt har ett vär- de mellan 1:25 och 1:30.

Vid ytterkanten kan anliggningsytan lämpligen ha ett ringspår för inspänning av membranet.

Med en enligt ovan utförd vevhusavluftningsventil uppnås att mass- trögheten hos det fram och tillbaka svängande membranet är mycket liten, varigenom erhålles snabb reaktion hos ventilen, utan att där- till krävs ytterligare hjälpmedel. Den härigenom uppnådda enkla kon- struktionen medför ett störningsfritt arbetssätt för ventilen.

Genom det enligt ett föredraget utförande av uppfinningen fastlagda 78010799 :lä förhållandet mellan membranytan som pâverkas av insugningsanord- ningens tryck resp. membranytan som påverkas av trycket i vevhuset, uppnås på fördelaktigt sätt att insugningstryckets direkta inverkan på avluftningsgasströmmen blir väsentligt reducerad, så att ett un- dertryck kan byggas upp i vevhuset, redan vid låga varvtal. En minsk- ning av membranets elasticitet genom överdriven töjning till följd av ett i vevhuset under längre tid rådande undertryck förhindras på fördelaktigt sätt genom att anliggningsytan är försedd med stödla- meller. Ett ringspår vid den yttre kanten av anliggningsytan möjlig- gör på fördelaktigt sätt att en spänning kan påföras membranet med hjälp av en spännring.

Ett utföringsexempel på uppfinningen visas på den bifogade ritnin- gen och beskrivs närmare nedan under hänvisning till ritningen.

För ritningsfigurerna gäller att fig. 1 visar en enligt uppfinnin- gen utförd vevhusavluftningsventil i genomskärning, medan fig. 2 visar ett genom ventilen enligt fig. 1 lagt snitt längs linjen II-II i fig. 1, och av fig- 2 framgår tydligt den enligt uppfinningen ut- formade anliggningsytan med från ringrummet utgående, radiellt för- löpande, på inbördes avstånd anordnade stödlameller.

På ritningen visas en membranbackventil 10 som tillsammans med av- skiljaren 12 bildar en konstruktiv enhet.Membranventilen 10 omfat- tar en ventilkropp 14 och ett ventillock 16, som kan vara påskruvat på ventilkroppen 14 eller fastskruvat vid densamma. Mellan ventil- kroppen 14 och ventillocket 16 är ett membran 18 fastklämt, som de- lar upp ventilhuset 20 i en första kammare 22 begränsad av ventil- locket 16 och membranet 18, och en andra kammare 24 begränsad av ventilkroppen 14 och membranet 18. Ventillocket 16 är försett med öppningar 26 genom vilka den första kammaren 22 står i förbindelse med ytterluften. Vid ventilkroppen 14 är genom inskruvning eller inpressning fästa dels en inloppsstuts 28 med en tryckbegränsnings- ventil 30 av konventionell konstruktion, dels en utloppsstuts 32.

Vid ventilkroppen 14 är vidare anordnad en som hålcylindrisk ven- tilsäteskropp utförd rörstuts 34, som uppvisar en cirkelformad ven- tilsätesyta 36. Denna rörstuts 34 kan vara utförd i ett stycke med ventilkroppen 14 eller vara inskruvad eller inpressad i densamma.

Rörstutsen 34 omges av ett upptill öppet koncentriskt ringrum 38, i vilket inloppsstutsen 28 utmynnar. Membranet 18 anligger vid 7801079-0 stängd ventil mot ventilsätesytan 36 och mot anliggningsytan 40.

Membranet 18 kan exempelvis vara framställt av plast eller konst- gummi. Anliggningsytan 40 sträcker sig ända ut till kanten av ven- tilhuset 20 och uppvisar vid sin omkrets ett ringspår 42 och från ringrummet 38 utgående, radiellt förlöpande, på avstånd anordnade stödlameller 44. I ringspåret 42 är anordnad en teflonring för att åstadkomma en spänning på membranet 18. Ytförhållandet mellan den med trycket från insugningsaggregatet påverkade, och den med trycket från vevhuset påverkade ytan av membranet 18 har åtminstone värdet 1:10, och har företrädesvis ett värde mellan 1:25 och 1:30. Härige- nom minskas inverkan av insugningsaggregatets tryck på vevhusavluft- ningsströmmen väsentligt med följden, att trycket i vevhuset kommer att vara relativt oberoende av insugningsaggregatets undertryck.

Under membranbackventilen 10 är avskiljaren 12 anordnad, vilken har ett vid ventilkroppen 14 fäst hus 46, som är försett med kyl- flänsar 48. I det inre av huset 46 är anordnad en insats 50 med kyl- plåtar 52. Denna insats 50 ansluter till rörstutsens 34 utloppsöpp- ning och genomströmmas av det medium som lämnar ventilen 10.

Det nedåt öppna huset 46 är tillslutet medelst en behållare 54, som är fylld med ett fyllmaterial 56, exempelvis cellulosa, som har stor absorptionsförmåga. Behållaren 54 är lösbart fäst vid huset 46 med hjälp av lås 58. Mellan huset 46 och behållaren 54 är anordnad en tätningsring 60, för att husets 46 inre rum 62 skall vara tätat utåt. Detta inre rum 62 står genom en genomföring 64 i ventilhuset 20 i förbindelse med utloppsstutsen 32. Denna utloppsstuts 32 är med hjälp av en inte närmare visad förbindelseslang eller ett förbindel- serör ansluten till det endast schematiskt visade luftfiltret 66 till en förbränningsmotor. Endast schematiskt visad är också den efter luftfiltret 66 anslutna förgasaren 68 av känd konstruktion.

Inloppsstutsen 28 står via en inte visad slang- eller rörledning i förbindelse med det inre av förbränningsmotorns vevhus. Inloppsstut- sen 28 är lämpligen ansluten till vipparmshuset resp. till förbrän- ningsmotorns ventillyftarhus. Dessa hus är på känt sätt förbundna med vevhuset genom ventillyftarstyrningarna och ytterligare utjäm- ningskanaler. Det är dock också tänkbart att ansluta inloppsstutsen 28 direkt till vevhuset. 78Û¶0'?9~Û Om det nu, såsom ovan nämnts, till följd av kolvarnas och andra motordelars rörelser uppkommer ett övertryck i vevhuset resp. i det därmed förbundna vipparms- och ventillyftarhuset, så lyfts mem- branet 18 av detta övertryck från ventilsätesytan 36. En förbindel- se uppkommer härigenom mellan det inre av vevhuset och insugningsagg- regatet. Därigenom kan gas som kommer från vevhuset och innehåller skadliga ämnen komma in i avskiljaren 12 via inloppsstutsen 28, det koncentriska ringrummet 38 och rörstutsen 34. Vid genomströmningen av kylplåtarna 52 kondenseras de gas- resp. ângformiga skadliga ämnena.

Kondensatet sugs upp av fyllmaterialet 56 i behållaren 54. Denna be- hållare 54, respektive dess fyllmaterial 56, kan periodiskt bytas ut.

Eftersom de i gasen innehållna skadliga ämnena på det ovan beskrivna sättet i väsentlig utsträckning kan avskiljas i avskiljaren 12, är den genom utloppsstutsen 32 utströmmande gasen praktiskt taget fri från skadliga ämnen och kan därför utan vidare och utan att därav föl- jer någon nackdel ledas till förgasaren 68 i och för efterförbränning.

Om det nu vid kolvarnas uppåtriktade rörelse alstras ett undertryck i vevhuset i förhållande till omgivningen, så stänger ventilen 10 genom membranets 18 anliggning mot ventilsätesytan 36. Någon gas kan alltså inte strömma ut från insugningsaggregatet och tillbaka in i vevhuset. Undertrycket har till följd att smörjmedel hindras tränga ut genom tätningsytor och tätningar (simmerringar, manschetter, hyl- sor osv.), och att man undviker att smörjmedel tränger in i förbrän- ningsrummen.Eftersom ingen med smuts- och stoftpartiklar från omgiv- ningsluften förorenad gas kan komma in i vevhuset, undviker man att smörjmedlet förorenas och att det uppkommer.av sånana smuts- och stoft- partiklar förorsakade förslitningsfenomen. Det kan heller inte bildas några korrosiva kondensat, som kan uppkomma till följd av att för- tvålbara smörjoljebeståndsdelar ingår förening med i omgivningsluf- ten innehållen vattenånga. Den av undertrycket förorsakade sänkta kokpunkten för vattnet förhindrar en kondensation av den inkommande vattenångan (luftfuktigheten). Genom ventilen utstöts vattenånga ge- nast återigen, varför det inte uppstår någon olje-vatten-emulsion.

De rörliga motordelarna arbetar vid undertryck med mindre motstånd, vilket får till följd en högre termisk verkningsgrad. Genom under- trycket befrämjas vidare smörjningen av vevstaks- och vevaxellagren också vid avstängd motor.

Den på ritningen visade vevhusavluftningsventilen fästs så i motor- 7801Û79'Û rummet, att huset 46 omströmmas av den av kylarfläkten framdrivna kylluften.

För att säkerställa optimal funktion måste vevhusavluftningsventilen anordnas högre än vipparmshusets högsta punkt, så att smörjolja hindras intränga i ventilen. I stället för att bilda en konstruktions- enhet kan avskiljaren 12 och ventilen 10 utformas som två separata konstruktionsenheter.

Genom den ovan beskrivna vevhusavluftningsventilen reduceras insug- ningstryckets direkta inverkan på vevhusavluftningsgasströmmen. Här- igenom möjliggörs å ena sidan att det önskade vevhustrycket kan föl- jas och utströmningen från vevhusdämpning till förbränningsmotorns insugningsaggregat kan avpassas säkert, för att å ena sidan förhind- ra att insugningsaggregatat fönmæmas och, à andra sidan, åstadkomma att den önskade blandningssammansättningen följs. Vevhusavluftnings- ventilen enligt uppfinningen reagerar snabbt och har enkel konstruk- tiv uppbyggnad. Vevhusavluftningsventilen kan användas för alla slags förbränningsmotorer av Ottomotor-typ med godtyckligt cylinderantal.

Claims (3)

1. 78U¶Ü79“Û % Patentkrav l. Vevhusavluftningsventil för förbränningsmotorer, vilken har ett ventilhus (20) som genom ett vid periferin tätande inspänt membran (l8) av elastiskt material är uppdelat i en första kammare (22) och en andra kammare (24), varvid den första kammaren (22) står i förbindelse med ytterluften, och den andra kammaren (24) å ena sidan står i förbindelse med vevhuset via en inloppsstuts (28) och, å andra sidan, via en i den andra kammaren (24) upp- skjutande, däri centralt anordnad, av ett koncentriskt ringrum (38) omgiven, cylindrisk ntloppsstuts (34) står i förbindelse med förbränningsmotorns insugningsaggregat, och varvid utlopps- stutsen (34) frilägges eller stängs beroende på trycken i vev- huset och i förbränningsmotorns insugningsaggregat, k ä n n e- t e c k n a d av att membranet (18) är av lätt material och är inrättat att i stängningsläget anligga tätande direkt mot utloppsstutsens (34) mynning (36) och att stödjas av radiellt förlöpande stödlameller eller flänsar (44) hos en anliggnings- yta (40), som är belägen över det utloppsstutsen (34) omgivande ringrummet (38) och sträcker sig radiellt utåt från detta rum ända ut till kanten av ventilhuset (20).

2. Vevhusavluftningsventjl enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av att ytförhållandet mellan den med trycket från insugnings~ aggregatet påverkade ytan av membranet (18), och den med trycket i vevhuset påverkade ytan av membranet (l8) utgör åtminstone l:l0, och speciellt har ett värde mellan 1:25 och 1:30.

3. Vevhusavluftningsventil enligt krav l, k ä n n e t e c k - n a d av att vid ytterkanten har anliggningsytan (40) ett ringspår (42) för inspänning av membranet (18).