Клапан для двигателя внутреннего сгорания Российский патент 2022 года по МПК F01L3/20 F01L3/22 F16K1/38 

Изобретение относится к клапану, предпочтительно к выпускному клапану и/или клапану механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания, целесообразно для транспортного средства, в частности, для транспортного средства хозяйственного назначения, например, для грузового автомобиля или микроавтобуса. Также клапан может использоваться в двигателях внутреннего сгорания для внедорожных транспортных средств, судов и/или в стационарных двигателях.

Известны клапаны для двигателей внутреннего сгорания транспортных средств со стержнем и тарелкой в самых разнообразных вариантах осуществления. Так в соответствии с современным уровнем развития технологий известны клапаны с плоской поверхностью тарелки и полые клапаны с выпуклой наружу поверхностью тарелки. Выпуклая поверхность тарелки предназначена для размещения каналов/ полостей для охлаждения или для повышения механической прочности клапана, сниженной из-за наличия в нем полого пространства. Из-за высоких значений максимального давления цикла и, в частности, в результате принятия мер внутри двигателя по выполнению требований к чистоте отработанных газов (например, нормы токсичности отработанных газов, к примеру, экологический класс Евро-5 или выше) тарелки и седла клапанов имеют тенденцию к сильному абразивному износу. Причиной этому является упругая деформация тарелки клапана и ее скольжение по седлу под действием нагрузок от максимального давления цикла. Проблема заключается в том, что по сравнению с загрязненным отработанным газом очень чистый отработанный газ обеспечивает очень малое количество смазки (сажи) для снижения интенсивности износа в области между клапаном и его седлом. Для снижения интенсивности износа в области между клапаном и его седлом на практике используются сравнительно дорогие износостойкие материалы и/или малые, но неблагоприятные для потоков углы наклона седла клапана (например, менее 30°).

Из DE 10 2014 013 503 A1 уже известен клапан с тарелкой изогнутой формы, который несмотря на чистый отработанный газ, в частности, с низким содержанием сажи, под воздействием максимального давления цикла не скользит по седлу или по меньшей мере скользит по нему незначительно и, тем самым, мало подвергается износу, предпочтительно без ухудшения условий для потоков. Тем не менее, его недостатком является сравнительно большая выпуклость тарелки клапана, с одной стороны, увеличивающая его вес, а с другой стороны, сравнительно глубоко выступает внутрь камеры сгорания. Следовательно, раскрытый в DE 10 2014 013 503 A1 клапан с тарелкой изогнутой формы, как правило, тяжелее стандартных клапанов, что в результате влияет на динамику клапанного механизма. Помимо этого, в процессе эксплуатации выпуклость обычно выступает внутрь камеры сгорания глубже, чем у стандартных клапанов. Вследствие этого в поршнях необходимо предусматривать более глубокие карманы для клапанов, что приводит к удорожанию всей системы. Кроме того, выступание клапанов влияет на процесс сгорания. В частности, в ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси неблагоприятное расположение может ухудшить процесс зажигания ввиду снижения турбулентной кинетической энергии (ТКЭ) и подвижности рабочей смеси.

Задача изобретения – предложить конструктивно простой или, соответственно, недорогой в изготовлении клапан для двигателя внутреннего сгорания со сравнительно малым весом и/или с уменьшенным влиянием на процесс сгорания внутри двигателя, в частности, по сравнению с описанным в DE 10 2014 013 503 A1 клапаном с тарелкой изогнутой формы.

Данная задача может быть решена за счет признаков из независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения приводятся в зависимых пунктах формулы изобретения и в представленном ниже описании предпочтительных вариантов осуществления изобретения.

Данное изобретение предполагает создание клапана, предпочтительно выпускного клапана и/или клапана механизма газораспределения для двигателя внутреннего сгорания, предпочтительно для транспортного средства. Клапан включает, например, стержень и тарелку. Тарелка клапана имеет переднюю поверхность и галтель. Поверхность тарелки находится со стороны воздействия нагрузки, в частности, со стороны камеры сгорания и/или нагнетания, вследствие чего на практике в процессе эксплуатации она обращена к стороне воздействия нагрузки, в частности, к стороне камеры нагнетания и/или сгорания.

Предпочтительно, чтобы поверхность тарелки клапана включала располагающуюся, в основном, посередине выпуклость с областью вершины. Поверхность тарелки дополнительно включает соответствующую краевую зону, которая может продолжаться, в частности, вокруг выпуклости и предпочтительно частично может быть частью выпуклости и частично может проходить сбоку рядом с выпуклостью и вне ее.

Клапан, в частности, отличается тем, что предпочтительно для уменьшения массы выпуклости тарелки клапана, в частности, для уменьшения массы основания выпуклости (целесообразно дна выпуклости) наружная боковая часть участка краевой зоны выполнена более плоской по сравнению с внутренней боковой частью краевой зоны и/или сечение краевой зоны целесообразно включает по меньшей мере одну неоднородность.

Кроме того, это целесообразно может уменьшить площадь сечения выпуклости, что на практике позволит уменьшить паразитную площадь.

Предпочтительно, чтобы клапан согласно представленному здесь описанию был выполнен, в основном, по принципу описанного в DE 10 2014 013 503 A1 клапана с тарелкой изогнутой формы. В случае с описанным в DE 10 2014 013 503 A1 клапаном с тарелкой изогнутой формы возможно, чтобы в процессе эксплуатации краевая зона вообще не испытывала нагрузок или испытывала несущественные нагрузки, например, от давления и/или усилия пружины клапана.

Поэтому клапан по данному описанию предпочтительно выполнить так, чтобы была удалена по меньшей мере в значительной степени не испытывающая нагрузок или испытывающая лишь несущественные нагрузки в процессе эксплуатации масса в краевой зоне выпуклости, в частности, не испытывающая нагрузок или испытывающая лишь несущественные нагрузки в процессе эксплуатации масса основания выпуклости.

Несмотря на одинаковую по сравнению с изогнутой тарелкой клапана из DE 10 2014 013 503 A1 минимальную толщину тарелки это может сохранить, в основном, такое же максимальное напряжение описываемой здесь тарелки в процессе эксплуатации, как и максимальное напряжение тарелки клапана из DE 10 2014 013 503 A1.

Возможно, чтобы по меньшей мере одна неоднородность включала по меньшей мере одну высшую точку (например, по меньшей мере одну высшую и/или низшую точки), по меньшей мере одну точку излома и/или по меньшей мере одну точку перегиба.

Возможно, чтобы в сечении по меньшей мере одна неоднородность была расположена с наружной стороны относительно бокового внутреннего конца краевой зоны и/или с внутренней стороны относительно бокового наружного конца краевой зоны.

Боковой внутренний конец может примыкать, например, к области вершины выпуклости, при этом альтернативно или дополнительно боковой наружный конец может представлять собой предпочтительно наружный боковой конец поверхности тарелки.

Возможно, чтобы величина подъема наружной части участка краевой зоны была меньше по сравнению с подъемом внутренней части участка краевой зоны.

Величина подъема наружной части участка краевой зоны может находиться, например, в диапазоне менее или приблизительно +/– 5°.

Возможно, чтобы наружная часть участка краевой зоны по меньшей мере частично была выполнена, в основном, без выпуклостей и/или чтобы выпуклость продолжалась не до наружного бокового конца тарелки клапана и/или поверхности тарелки.

Выпуклость тарелки клапана, например, по меньшей мере частично может иметь, в основном, сферическую, параболическую форму или форму усеченного конуса, при этом форма наружной части участка краевой зоны может отличаться от, в основном, сферической, параболической формы или формы усеченного конуса.

Возможно, чтобы выпуклость и/или область вершины выпуклости находились, в основном, по центру.

Наружная часть участка краевой зоны может предпочтительно включать крайнюю наружную часть поверхности тарелки, при этом внутренняя часть участка краевой зоны может быть расположена, например, между областью вершины выпуклости и наружной частью участка краевой зоны.

Возможно, чтобы внутренняя часть участка краевой зоны образовывала боковую часть выпуклости и/или чтобы наружная часть участка краевой зоны продолжалась, например, сбоку рядом с выпуклостью и предпочтительно вне ее.

Наружная часть участка краевой зоны и/или по меньшей мере одна неоднородность могут продолжаться, например, в основном, в форме кольца, например, в основном, вращательно-симметрично.

В одном из вариантов осуществления изобретения, например, поверхность тарелки клапана и/или тарелка клапана могут предпочтительно, в основном, иметь вращательно-симметричную форму.

Следует упомянуть, что в контексте изобретения поверхность тарелки клапана и, тем самым, предпочтительно выпуклость, область вершины выпуклости и/или краевая зона, например, по меньшей мере частично могут иметь линейную и/или изогнутую (например, дугообразную) форму.

Еще раз следует упомянуть, что выпуклость предпочтительно может иметь, в основном, сферическую, параболическую форму или форму усеченного конуса.

Возможно, чтобы клапан представлял собой цельный клапан и/или клапан с изогнутой тарелкой.

Возможно, чтобы нейтральная ось тарелки клапана продолжалась по меньшей мере частично, целесообразно по большей части со стороны нагрузки, т. е. на стороне нагрузки в процессе эксплуатации, в частности, на стороне воздействия давления и/или со стороны камеры сгорания, относительно мнимой или, соответственно, воображаемой базовой плоскости, которая целесообразно проходит через эффективную середину опорной поверхности седла тарелки клапана и перпендикулярно стержню клапана. Эффективная середина опорной поверхности седла тарелки клапана целесообразно определяется серединой контактной поверхности между поверхностью седла тарелки клапана и седлом клапана.

Нейтральная ось тарелки клапана может продолжаться, в частности, по большей части со стороны нагрузки относительно базовой плоскости, например, более чем на 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, 90 % или даже более чем на 95 % и/или почти полностью в области тарелки клапана сбоку от стержня (то есть, в частности, под облицовкой стержня клапана).

В одном из вариантов осуществления изобретения результирующая линия воздействующих на тарелку клапана сил, то есть как бы ее нейтральная ось, продолжается предпочтительно по большей части со стороны нагрузки относительно результирующей линии воздействующих на опорную поверхность седла клапана сил, то есть как бы базовой плоскости.

Под цельным клапаном в рамках изобретения следует предпочтительно понимать сплошные клапаны, в частности, клапаны со сплошным стержнем и/или сплошной тарелкой, то есть, в частности, без полостей, без охлаждающих полостей и/или каналов.

Опорная поверхность седла тарелки клапана предпочтительно выполнена под углом.

Возможно, чтобы целесообразный угол наклона галтели со стороны канала у тарелки клапана был меньше 20°, 15°, 12°, 10° или 8°. При этом галтель может иметь, например, прямолинейную или изогнутую форму.

Определенного снижения интенсивности износа можно добиться путем выбора малого угла наклона седла клапана 0° в крайнем случае, однако в результате увеличится сопротивление клапана потоку, так что это затруднит газообмен и приведет к росту расхода топлива двигателя внутреннего сгорания.

По одному из вариантов осуществления изобретения угол опорной поверхности седла тарелки клапана целесообразно больше 25°, 30°, 35°, 40° или 45° и/или меньше 70°, 65°, 60°, 55° или 50°, что позволяет уменьшить скольжение и, тем самым, износ без негативных последствий для потоков.

Нейтральная ось, то есть, в частности середина материала тарелки клапана проходит, в частности, так, что она выгибается в сторону нагрузки (в частности, в сторону камеры сгорания и/или нагнетания) и/или наружу.

Область вершины выпуклости нейтральной оси может продолжаться предпочтительно эксцентрически и/или соосно относительно стержня клапана, в частности, в форме кольца.

Возможно, чтобы поверхность тарелки клапана выгибалась в форме сферы, параболы или усеченного конуса. Хотя сферическая или параболическая выпуклость является идеальной или по меньшей мере предпочтительной, она более затратная в изготовлении. Поэтому форму выпуклости можно приблизить к целесообразно плоской форме усеченного конуса.

Область вершины выпуклости поверхности тарелки клапана ориентирована предпочтительно посередине относительно стержня клапана.

Двигателем внутреннего сгорания является предпочтительно дизельный, газовый или, соответственно, бензиновый двигатель внутреннего сгорания.

Галтель тарелки клапана предпочтительно имеет более плоскую форму по сравнению с поверхностью тарелки клапана. При этом галтель и/или поверхность тарелки могут иметь, например, прямолинейную и/или изогнутую форму.

Как упоминалось ранее, эффективная середина опорной поверхности седла тарелки клапана определяется серединой контактной поверхности между поверхностью седла тарелки клапана и седлом клапана. В рамках изобретения эффективная середина опорной поверхности седла тарелки клапана, тем самым, может располагаться относительно опорной поверхности седла тарелки клапана, например, фактически посередине, но также эксцентрически.

Возможно, чтобы сечение поверхности тарелки клапана, например, по меньшей мере частично, в основном, имело S-образную форму, предпочтительно включая выпуклость и/или наружную часть участка краевой зоны.

В основном, S-образная форма может продолжаться, например, в форме кольца, предпочтительно вращательно-симметрично.

Изобретение не ограничивается только клапаном, а включает и комбинацию клапан – седло клапана с клапаном согласно приведенному здесь описанию и с седлом для него.

Кроме того, изобретение включает транспортное средство, предпочтительно транспортное средство хозяйственного назначения, в частности, грузовой автомобиль или микроавтобус с предпочтительно одним двигателем внутреннего сгорания с камерой сгорания и/или нагнетания с комбинацией клапан – седло клапана в соответствии с данным описанием.

Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом. Другие предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения или вытекают из приведенного далее описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения в сочетании с прилагаемыми чертежами.

Фиг. 1 Схематическое изображение сечения части двух клапанов согласно современному уровню развития технологий,

Фиг. 2 Схематическое изображение сечения части одного клапана по одному из вариантов осуществления изобретения,

Фиг. 3 Схематическое изображение сечения части одного клапана по дополнительному варианту осуществления изобретения,

Фиг. 4 Схематическое изображение сечения части одного клапана по еще одному варианту осуществления изобретения,

Фиг. 5 Схематическое изображение сечения части одного клапана по еще одному дополнительному варианту осуществления изобретения,

Фиг. 6 Вид клапана сбоку в перспективе по одному из вариантов осуществления изобретения, и

Фиг. 7 Вид клапана сбоку в перспективе в соответствии с современным уровнем развития технологий.

Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или, в основном, идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций, при этом в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления во избежание повторений.

На фиг. 1 представлено схематическое изображение вида одной части клапана 1 с изогнутой тарелкой согласно DE 10 2014 013 503 A1 для бензинового или газового двигателя или, соответственно, для дизельного двигателя, соответствующего требованиям к токсичности отработанных газов ≥ Евро-5, так что клапан 1 контактирует со сравнительно чистым отработанным газом с низким содержанием сажи. Для сравнения на фиг. 1 также схематически изображен клапан V, который тоже описан в DE 10 2014 013 503 A1.

Клапан 100 согласно изобретению может быть выполнен, прежде всего, по этому же принципу, в основном, как и показанный на фиг. 1 клапан 1 с изогнутой тарелкой.

Клапан 1 включает стержень 2 и тарелку 3. Тарелка 3 клапана включает поверхность 3.1 тарелки, обращенную в процессе эксплуатации к камере P сгорания/нагнетания (сторона нагрузки), галтель 3.2, отдаленную в процессе эксплуатации от камеры P сгорания/нагнетания, и целесообразно наклонную опорную поверхность 3.3 седла клапана для прилегания к седлу 5 клапана (кольцу седла клапана).

Поверхность 3.1 тарелки выгибается наружу, в сторону P (камера сгорания/нагнетания) нагрузки в процессе эксплуатации, а клапан 1 выполнен в виде сплошного цельного клапана, таким образом, не имеющего полостей, в частности, полостей и каналов для охлаждения.

Нейтральная ось 4 и, тем самым, осевая линия тарелки 3 клапана также выгибается в сторону P нагрузки, в частности, так, что она продолжается целесообразно по меньшей мере большей частью на стороне нагрузки, то есть на стороне P нагрузки в процессе эксплуатации, относительно мнимой или, соответственно, воображаемой базовой плоскости BE. Базовая плоскость BE проходит через эффективную середину M опорной поверхности 3.3 седла 3 клапана и перпендикулярна стержню 2 клапана. Нейтральная ось 4 обозначает своего рода результирующую линию действия сил на тарелку 3, в то время как базовая плоскость BE обозначает своего рода результирующую линию действия сил на опорную поверхность 3.3 седла клапана.

Тем самым, эффективная середина M опорной поверхности 3.3 седла тарелки 3 клапана определяется результирующей в процессе эксплуатации серединой контактной поверхности между поверхностью 3.3 седла тарелки 3 клапана и седлом 5 клапана.

В частности из-за того, что клапан 1 выполнен в виде цельного клапана с выгнутой наружу поверхностью 3.1 тарелки, нейтральная ось 4 тарелки 3 клапана может по меньшей мере большей частью проходить со стороны нагрузки относительно базовой плоскости BE, так что под нагрузкой от максимального давления цикла не возникает скольжения опорной поверхности 3.3 по седлу 5 клапана в головке цилиндров либо такое скольжение очень небольшое. Так как скольжение является основной причиной износа клапана 1 и его седла 5, в результате несмотря на отсутствие или небольшое количество смазки в форме сажи в сравнительно чистом отработанном газе износ уменьшается или исчезает.

Область 3.4 вершины выпуклости поверхности 3.1 тарелки 3 клапана ориентирована, в основном, посередине относительно стержня 2 клапана.

Область 4.1 вершины выпуклости нейтральной оси 4 из-за стержня 2 клапана проходит эксцентрически относительно стержня 2 и в форме кольца соосно стержню 2 клапана.

Галтель 3.2 тарелки 3 клапана целесообразно имеет более плоскую форму по сравнению с поверхностью 3.1 тарелки 3 клапана. Поверхность 3.1 тарелки и/или галтель 3.2 могут быть, к примеру, прямолинейными или изогнутыми.

Угол α наклона галтели 3.2 тарелки 3 клапана меньше 20°, в показанном варианте осуществления изобретения составляет около 7°.

Угол β наклона опорной поверхности 3.3 седла клапана больше 25°, в показанном варианте осуществления изобретения составляет около 40°.

Кроме того, на фиг. 1 помечен другой клапан V, соответствующий современному уровню развития технологий, с нейтральной осью F.

Сравнение клапана 1 и клапана V показывает, что угол α наклона галтели клапана 1 со стороны канала меньше (более плоский), чем у клапана V, в свою очередь поверхность 3.1 тарелки утолщена и выгнута так, что нейтральная ось 4 выгибается в направлении камеры P сгорания/нагнетания. Форма клапана 1 приводит к утолщению клапана 1, в частности, тарелки 3 клапана на обращенной к камере P сгорания/нагнетания стороне и к уменьшению толщины на отдаленной от камеры P сгорания/нагнетания стороне. Нейтральная ось F клапана V согласно современному уровню развития технологий проходит относительно базовой плоскости BE на отдаленной от стороны P нагрузки стороне, то есть на фиг. 1 над базовой плоскостью BE.

На фиг. 2 приведено схематическое изображение сечения части клапана 100, где сплошной линией показан один из вариантов осуществления изобретения, а пунктирной линией для сравнения показан принципиальный контур краевой зоны клапана 1 согласно фиг. 1.

Клапан 100 включает тарелку 3 клапана с поверхностью 3.1 тарелки и галтелью 3.2 тарелки. Поверхность 3.1 тарелки 3 клапана включает краевую зону 10 и находящуюся, в основном, посередине выпуклость A наружу, при этом выпуклость A включает область 3.4 вершины выпуклости.

Сечение краевой зоны 10 целесообразно ограничено боковым внутренним концом E1 и боковым наружным концом E2. Внутренний конец E1 примыкает к области 3.4 вершины выпуклости, при этом наружный конец E2 может представлять собой самый крайний боковой конец поверхности 3.1 тарелки 3 клапана.

Краевая зона 10 продолжается в форме кольца вокруг выпуклости A тарелки 3 клапана и при этом частично располагается сбоку рядом с выпуклостью A или вне ее и частично на выпуклости A. Сама выпуклость A может по меньшей мере частично иметь, в основном, форму сферы, параболы или усеченного конуса.

Особенностью клапана 100 является то, что боковая наружная часть участка краевой зоны 10 выполнена более плоской по сравнению с боковой внутренней частью участка краевой зоны 10, а сечение краевой зоны 10 включает несколько неоднородностей P1–P4 для уменьшения массы выпуклости A, в частности, массы основания выпуклости. В результате сечение поверхности 3.1 тарелки целесообразно может иметь, в основном, S-образную форму.

В изображенном на фиг. 2 варианте осуществления изобретения наружный участок краевой зоны 10 не имеет выпуклости, так что величина подъема наружного участка составляет, в основном, 0° и, следовательно, величина подъема наружного участка краевой зоны 10 меньше по сравнению с внутренним участком краевой зоны 10. В контексте изобретения величина подъема наружного участка также может находиться в предпочтительном диапазоне примерно +/– 5°.

В отличие от клапана 1 с изогнутой тарелкой выпуклость A клапана 100 не продолжается до бокового наружного конца E2, так что по меньшей мере наружный участок краевой зоны 10 имеет форму выпуклости A, отличающуюся от формы сферы, параболы или усеченного конуса.

Несколько неоднородностей P1–P4 сечения могут быть целесообразно образованы по меньшей мере одной высшей точкой, точкой излома или точкой перегиба либо их комбинацией.

На фиг. 3–5 схематически представлены сечения части клапана 100 в соответствии с другими вариантами осуществления изобретения.

При этом на фиг. 3 показано, в частности, сечение краевой зоны 10 с линейными участками и одной неоднородностью P1.

При этом на фиг. 4 показано, в частности, сечение краевой зоны 10 с изогнутыми участками и двумя неоднородностями P1 и P2.

При этом на фиг. 5 показано, в частности, сечение краевой зоны 10 с изогнутыми участками и одной неоднородностью P1.

На фиг. 6 представлен вид сбоку клапана 100 в перспективе по одному из вариантов осуществления изобретения, при этом на фиг. 7 показан вид сбоку клапана 1 с изогнутой тарелкой в перспективе.

В случае с изображенным на фиг. 7 клапаном 1 с изогнутой тарелкой, который, как уже упоминалось ранее, может быть выполнен согласно патенту DE 10 2014 013 503 A1, возможно, чтобы в процессе эксплуатации краевая зона вообще не испытывала нагрузок или испытывала несущественные нагрузки, например, от давления и/или усилия пружины клапана.

Поэтому в случае с изображенным на фиг. 6 клапаном 100 для уменьшения массы выпуклости A тарелки 3 клапана наружный участок краевой зоны 10 выполнен более плоским по сравнению с внутренним участком краевой зоны 10, при этом сечение краевой зоны 10 включает по меньшей мере одну неоднородность P1–P4, чтобы в результате убрать массу, которая в процессе эксплуатации не испытывает нагрузок или испытывает лишь незначительные нагрузки.

Несмотря на одинаковую по сравнению с клапаном 1 с изогнутой тарелкой минимальную толщину тарелки это может сохранить, в основном, такое же максимальное напряжение тарелки 3 клапана 100, как и максимальное напряжение тарелки 3 клапана 1 с изогнутой тарелкой, например, с максимальным напряжением X и, например, приблизительным давлением 136–137 МПа.

Данное изобретение не ограничивается вышеописанными предпочтительными примерами осуществления. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. Кроме того, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим признакам и пунктам формулы.

Список номеров позиций

1 Клапан в соответствии с современным уровнем развития технологий

2 Стержень клапана

3 Тарелка клапана

3.1 Поверхность тарелки клапана

3.2 Галтель тарелки клапана

3.3 Опорная поверхность седла клапана

3.4 Область вершины выпуклости на поверхности тарелки

4 Нейтральная ось

4.1 Область вершины выпуклости нейтральной оси

5 Седло клапана в головке цилиндров

α Угол наклона галтели тарелки клапана

β Угол наклона опорной поверхности седла тарелки клапана

P Сторона нагрузки, в частности, сторона камеры сгорания и/или нагнетания

BE Базовая плоскость

M Эффективная середина опорной поверхности седла клапана

V Клапан в соответствии с современным уровнем развития технологий

F Нейтральная ось тарелки клапана V

100 Клапан

10 Краевая зона

P1 Неоднородность

P2 Неоднородность

P3 Неоднородность

P4 Неоднородность

A Выпуклость

E1 Боковой внутренний конец

E2 Боковой наружный конец

Изобретение относится к клапану (100), предпочтительно выпускному клапану и/или клапану (100) механизма газораспределения, с тарелкой (3), включающей поверхность (3.1) тарелки и галтель (3.2), при этом поверхность (3.1) тарелки (3) клапана включает область (3.4) вершины выпуклости (А) и краевую зону (10), который отличается тем, что предпочтительно для уменьшения массы выпуклости (А) тарелки (3) клапана наружная боковая часть участка краевой зоны (10) выполнена более плоской по сравнению с внутренней боковой частью краевой зоны (10) и/или сечение краевой зоны (10) включает по меньшей мере одну неоднородность (Р1-Р4), отличающийся тем, что выпуклость тарелки (3) клапана расположена посередине и наружная часть участка краевой зоны (10) включает крайнюю наружную боковую часть поверхности (3.1) тарелки и/или клапан (100) выполнен в виде цельного клапана и/или нейтральная ось (4) тарелки (3) клапана частично продолжается со стороны нагрузки на воображаемую базовую плоскость (BE), при этом базовая плоскость (BE) проходит через эффективную середину (М) опорной поверхности (3.3) седла тарелки (3) клапана перпендикулярно стержню (2) клапана (100), при этом нейтральная ось (4) тарелки (3) клапана продолжается по большей части со стороны нагрузки на базовую плоскость (BE). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Клапан (100), предпочтительно выпускной клапан и/или клапан (100) механизма газораспределения, с тарелкой (3), включающей поверхность (3.1) тарелки и галтель (3.2), при этом поверхность (3.1) тарелки (3) клапана включает область (3.4) вершины выпуклости (А) и краевую зону (10), отличающийся тем, что предпочтительно для уменьшения массы выпуклости (А) тарелки (3) клапана наружная боковая часть участка краевой зоны (10) выполнена более плоской по сравнению с внутренней боковой частью краевой зоны (10) и/или сечение краевой зоны (10) включает по меньшей мере одну неоднородность (Р1-Р4), отличающийся тем, что выпуклость тарелки (3) клапана расположена посередине и наружная часть участка краевой зоны (10) включает крайнюю наружную боковую часть поверхности (3.1) тарелки и/или клапан (100) выполнен в виде цельного клапана и/или нейтральная ось (4) тарелки (3) клапана частично продолжается со стороны нагрузки на воображаемую базовую плоскость (BE), при этом базовая плоскость (BE) проходит через эффективную середину (М) опорной поверхности (3.3) седла тарелки (3) клапана перпендикулярно стержню (2) клапана (100), при этом нейтральная ось (4) тарелки (3) клапана продолжается по большей части со стороны нагрузки на базовую плоскость (BE).

2. Клапан (100) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере одна неоднородность (Р1-Р4) включает одну высшую точку, точку излома и/или точку перегиба.

3. Клапан (100) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в сечении по меньшей мере одна неоднородность (Р1-Р4) расположена с наружной стороны относительно бокового внутреннего конца (Е1) краевой зоны (10) и/или с внутренней стороны относительно бокового наружного конца (Е2) краевой зоны (10).

4. Клапан (100) по п. 3, отличающийся тем, что внутренний боковой конец (Е1) примыкает к области (3.4) вершины выпуклости и/или наружный боковой конец (Е2) представляет собой самый крайний наружный боковой конец поверхности (3.1) тарелки.

5. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что величина подъема наружной части участка краевой зоны (10) меньше по сравнению с внутренней частью участка краевой зоны (10) и/или величина подъема наружной части участка краевой зоны (10) находится в диапазоне менее +/-5°.

6. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что наружная часть участка краевой зоны (10) по меньшей мере частично выполнена, в основном, без выпуклостей и/или выпуклость (А) продолжается не до наружного бокового конца (Е2) тарелки (3) клапана.

7. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что выпуклость (А) тарелки (3) клапана имеет сферическую, параболическую форму или форму усеченного конуса, при этом предпочтительно, чтобы форма наружной части участка краевой зоны (10) отличалась от сферической, параболической формы или формы усеченного конуса.

8. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что внутренняя часть участка краевой зоны (10) образует боковую часть выпуклости (А) и/или наружная часть участка краевой зоны (10) продолжается сбоку рядом с выпуклостью (А) и вне ее.

9. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что наружная часть участка краевой зоны (10) и/или по меньшей мере одна неоднородность (Р1-Р4) продолжается в форме кольца, предпочтительно вращательно-симметрично.

10. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что нейтральная ось (4) тарелки (3) клапана выгнута в сторону (Р) нагрузки.

11. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что область (4.1) вершины выпуклости нейтральной оси (4) продолжается эксцентрически относительно стержня (2) клапана.

12. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что эффективная середина (М) опорной поверхности (3.3) седла тарелки (3) клапана определяется серединой контактной поверхности между поверхностью (3.3) седла тарелки (3) клапана и седлом (5) клапана.

13. Клапан (100) по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что сечение поверхности (3.1) тарелки (3) клапана по меньшей мере частично имеет S-образную форму.

14. Комбинация клапан - седло клапана с клапаном (100) по одному из предшествующих пунктов и седлом (5) для клапана (100).

15. Транспортное средство, предпочтительно транспортное средство хозяйственного назначения, с комбинацией клапан - седло клапана по п. 14.