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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6969928
(24)【登録日】2021年11月1日
(45)【発行日】2021年11月24日
(54)【発明の名称】内燃機関
(51)【国際特許分類】
F01L 3/16 20060101AFI20211111BHJP
F01L 3/08 20060101ALI20211111BHJP
F01L 3/20 20060101ALI20211111BHJP
F02F 1/28 20060101ALI20211111BHJP
F02F 1/36 20060101ALI20211111BHJP
【ＦＩ】
F01L3/16 A
F01L3/08 Z
F01L3/20 C
F02F1/28
F02F1/36 A
【請求項の数】5
【外国語出願】
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-159151(P2017-159151)
(22)【出願日】2017年8月22日
(65)【公開番号】特開2018-40350(P2018-40350A)
(43)【公開日】2018年3月15日
【審査請求日】2020年3月16日
(31)【優先権主張番号】10 2016 116 802.5
(32)【優先日】2016年9月8日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】510153962
【氏名又は名称】マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー
【氏名又は名称原語表記】ＭＡＮ ＥＮＥＲＧＹ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＳＥ
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ウルリヒ・ダイゼンホーファー
(72)【発明者】
【氏名】マティアス・ゼンゲン
【審査官】
菅野 京一
(56)【参考文献】
【文献】
実開昭５３−００１５１１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
実開昭５０−０７９８３０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
実公昭４７−００５３１１（ＪＰ，Ｙ１）
【文献】
特開昭６０−０１１６０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
実開昭５７−００５９０３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】
米国特許第０４１８４３２８（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｆ０１Ｌ ３／００
Ｆ０２Ｆ １／００
Ｆ０１Ｐ ３／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関（４０）であって、
シリンダーヘッド（４１）と、
少なくとも一つのシリンダーと、を備え、
各シリンダーのための前記シリンダーヘッド（４１）には、吸気側それぞれにおける給気用の少なくとも一つのガス交換バルブと、排気側それぞれにおける排気ガス用の少なくとも一つのガス交換バルブ（４２）と、が収容されており、
各ガス交換バルブは、バルブボディ（４５）およびこのバルブボディ（４５）と相互作用するバルブシートリング（４６）を支持するバルブガイド（４４）内に取り付けられたバルブステム（４３）を備えており、
各シリンダーのための前記シリンダーヘッド（４１）は、前記吸気側におけるそれぞれの前記ガス交換バルブと相互作用する給気用の吸気ポート（５５）と、前記排気側におけるそれぞれの前記ガス交換バルブ（４２）と相互作用する排気ガス用の排気ポート（５０）と、を備え、
それぞれの前記バルブガイド（４４）の外面には空気通路（５７）が形成され、該空気通路（５７）には給気供給源または圧縮空気供給源から空気が供給可能であり、
それぞれの前記バルブガイド（４４）の下部において、それぞれの前記バルブガイド（４４）とそれぞれの前記バルブステム（４３）との間にはギャップ（５２）が形成され、
それぞれの前記バルブガイド（４４）には、前記空気通路（５７）と前記ギャップ（５２）とを連通させる少なくとも一つの空気ガイドボア（５１）が導入されており、
それぞれの前記バルブガイド（４４）とそれぞれの前記バルブステム（４３）との間の前記ギャップ（５２）を介して、それぞれの前記排気ポート（５０）がエアフラッシュされる
ことを特徴とする内燃機関。
シリンダーヘッド（４１）と、
少なくとも一つのシリンダーと、を備え、
各シリンダーのための前記シリンダーヘッド（４１）には、吸気側それぞれにおける給気用の少なくとも一つのガス交換バルブと、排気側それぞれにおける排気ガス用の少なくとも一つのガス交換バルブ（４２）と、が収容されており、
各ガス交換バルブは、バルブボディ（４５）およびこのバルブボディ（４５）と相互作用するバルブシートリング（４６）を支持するバルブガイド（４４）内に取り付けられたバルブステム（４３）を備えており、
各シリンダーのための前記シリンダーヘッド（４１）は、前記吸気側におけるそれぞれの前記ガス交換バルブと相互作用する給気用の吸気ポート（５５）と、前記排気側におけるそれぞれの前記ガス交換バルブ（４２）と相互作用する排気ガス用の排気ポート（５０）と、を備え、
それぞれの前記バルブガイド（４４）の外面には空気通路（５７）が形成され、該空気通路（５７）には給気供給源または圧縮空気供給源から空気が供給可能であり、
それぞれの前記バルブガイド（４４）の下部において、それぞれの前記バルブガイド（４４）とそれぞれの前記バルブステム（４３）との間にはギャップ（５２）が形成され、
それぞれの前記バルブガイド（４４）には、前記空気通路（５７）と前記ギャップ（５２）とを連通させる少なくとも一つの空気ガイドボア（５１）が導入されており、
それぞれの前記バルブガイド（４４）とそれぞれの前記バルブステム（４３）との間の前記ギャップ（５２）を介して、それぞれの前記排気ポート（５０）がエアフラッシュされる
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項2】
前記空気ガイドボア（５１）と前記空気通路（５７）とは、それぞれの前記バルブガイド（４４）の外面に設けられた少なくとも一つの溝（５４）を介して連通していることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項3】
それぞれの前記バルブガイド（４４）内に導入される前記バルブガイド（４４）の前記空気ガイドボア（５１）は、前記シリンダーヘッド（４１）のボア（５６）を介してそれぞれの前記シリンダーの給気のための給気ポート（５５）と連通することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項4】
それぞれの前記バルブガイド（４４）に前記空気ガイドボア（５１）が複数導入されており、これら空気ガイドボア（５１）は、前記バルブボディ（４５）に対向する方向に収束するよう軸方向および半径方向に関して傾斜していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項5】
前記バルブシートリング（４６）は少なくとも一つの冷却水溝を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は内燃機関に関する。
【背景技術】
【0002】
図１は、シリンダーヘッド２およびシリンダーヘッド２に収容されたれた排気側におけるガス交換バルブ３の領域における内燃機関１の一部を示している。さらに、横方向には、排気側におけるガス交換バルブ３に隣接して、吸気側におけるガス交換バルブ４が断面で示されている。吸気側におけるガス交換バルブ４によって、それぞれの燃焼室に給気を供給することができる。排気側におけるそれぞれのガス交換バルブ３によって、排気ガスを各シリンダーの燃焼室から排出することができる。シリンダー内で燃焼させられる燃料は、図示していないインジェクターを介して、それに優先的に供給される。排気側におけるガス交換バルブ３のうち、バルブステム５、バルブボディ６、バルブガイド７およびバルブシートリング８が示されている。排気ガイドにおけるガス交換バルブ３のバルブステム５はバルブガイド７内で上下に可動的にガイドされ、これによってバルブステム５は、バルブステム５に支持されたバルブボディ６と共にストローク運動を行うことができる。排気側におけるガス交換バルブ３が閉じた状態では、バルブボディ６のセクション９はバルブシートリング８によって提供されるバルブシート１０に当接する。ガス交換バルブ３の開放状態では、バルブボディ６のセクション９はスプリングシートリング８のバルブシートから持ち上げられる。シリンダーヘッド２は、吸気側におけるそれぞれのガス交換バルブ４と相互作用する給気のための吸気ポート１１と、各シリンダーのための排気側におけるガス交換バルブ３と相互作用する排気ガスのための排気ガスポート１２とを提供する。特に、吸気側におけるそれぞれのガス交換バルブ４が開かれたとき、吸気ポート１１から来る給気は、それぞれのシリンダーの燃焼室に流入することができる。特に、排気側におけるそれぞれのガス交換バルブ３が開放されたとき、排気ガスは、それぞれの燃焼室からそれぞれの排気ポート１２へと流出することができる。
【0003】
図１はさらに、排気側においてガス交換バルブ３と相互作用するスプリング要素１３を示している。スプリング要素１３は、それぞれのガス交換バルブ用のバルブタイミングギアの一部である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
性能密度が高く、しかもより厳しいミラー燃焼法を伴う内燃機関の場合、供給される燃料量および圧縮比は、ますます大きくなる。とりわけ、直接噴射式内燃ディーゼル機関の場合、これによって、いわゆる噴射噴霧パターンがガス交換バルブのような燃焼室側のコンポーネントにより近づくことになり、この結果、それはより高い温度にさらされる。これは、特に排気側のガス交換バルブにあてはまる。したがって、内燃機関のガス交換バルブ、特に排気側のガス交換バルブをより良く冷却することが強く求められている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記に鑑みて、本発明は、それを用いて特に排気側のガス交換バルブの良好な冷却が可能な新規なタイプの内燃機関を創出するという目的に基づく。
【0006】
この目的は請求項１に記載の内燃機関によって解決される。本発明によれば、排気側のそれぞれのガス交換バルブと相互作用する排気ポートはエアフラッシュされる。本発明では、排気側のそれぞれのガス交換バルブと相互作用する排気ガスのためのそれぞれの排気ポートがエアフラッシュされることが提案される。排気ガスと比較して相対的に冷たい空気を、特に排気側のガス交換バルブが閉じられた排気ポート内に吹き込むことにより、高温の排気ガスを排気ポートから排気ラインに押し出すことができ、これによって排気側のガス交換バルブから遠ざけることができる。これにより、特に排気側のガス交換バルブの効果的な冷却が可能となる。
【0007】
排気側のそれぞれのガス交換バルブと相互作用する排気ポートは、内燃機関の給気供給源から分岐させることができる給気によって、または内燃機関の別個の圧縮空気供給源から分岐させられることによって利用可能となり得る圧縮空気によってフラッシュされる。各排気ポートの給気によるエアフラッシュは、別個の圧縮空気供給源が必要とされないという利点を有する。別個の圧縮空気供給源によって利用可能となる圧縮空気による各排気ポートのエアフラッシュは、圧縮空気供給源によって排気ガス圧力よりも高いエアフラッシュのための圧力を常に提供できるという利点を有する。
【0008】
本発明の第１の有利なさらなる展開によれば、バルブステムの軸方向に延びる空気ガイドボアと、その半径方向にあるいは概ねその半径方向に延びる少なくとも一つの空気ガイドボアと、溝とが外面においてバルブステムに導入され、半径方向にあるいは概ね半径方向に延びるそれぞれの空気ガイドボアは、軸方向に延びる空気ガイドボアおよび溝と連通する。それぞれのバルブガイドには、その半径方向にあるいは概ねその半径方向に延びる少なくとも一つの空気ガイドボアが導入されており、この少なくとも一つの空気ガイドボアには給気供給源または圧縮空気供給源から空気を供給することができ、かつ、少なくとも一つの空気ガイドボアは、バルブステムのストローク位置とは関係なく、バルブステムの溝と連通する。バルブステムの軸方向に延びるバルブステムの空気ガイドボアは、バルブボディの領域においてバルブボディの空気ガイドボアを介してそれぞれの排気ポート内へと開口し、これによって、一方では、それぞれの排気ポートをエアフラッシュし、他方ではそれぞれのバルブボディを空気冷却する。したがって、本発明のこの第１の有利なさらなる展開では、空気でフラシュすることができる各排気ポートだけでなく、それぞれのバルブボディもまた空気冷却される。
【0009】
本発明の第２の有利なさらに別の展開によれば、少なくとも一つの空気ガイドボアが少なくとも一つのバルブガイド内に導入されるが、これには、給気供給源または圧縮空気供給源から空気を供給することができ、かつ、それはそれぞれのバルブガイドとそれぞれのバルブステムとの間のギャップと連通し、それぞれのバルブガイドとそれぞれのバルブステムとの間のギャップを介して、それぞれの排気ポートがエアフラッシュされる。本発明のこの有利なさらなる展開形態は構造の点で簡単である。
【0010】
本発明の第３の有利なさらに展開によれば、少なくとも一つの空気ガイド溝が、それぞれのバルブシートリング内に導入され、これには、給気供給源または圧縮空気供給源から空気を供給することができ、かつ、それは、それぞれのバルブシートリングとシリンダーヘッドとの間のギャップを介して、またはバルブシートリングのボアを介して、それぞれの排気ポートと連通し、それぞれのバルブシートリングとシリンダーヘッドとの間のギャップまたはバルブシートリングのボアを介して、それぞれの排気ポートはエアフラッシュされる。本発明のこのさらなる展開はまた構造に関して簡単であり、そしてまた、それぞれのバルブボディの空気冷却を可能にする。
【0011】
本発明の好ましいさらなる展開は従属請求項および以下の説明から得られる。本発明の例示的な実施形態について、これに限定されることなく、図面を用いて、より詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】排気側のガス交換バルブの領域における従来技術に係る内燃機関を通る引用としての断面図である。
【図2a】本発明に係る第１の内燃機関の詳細図である。
【図2b】本発明に係る第１の内燃機関の詳細図である。
【図2c】本発明に係る第１の内燃機関の詳細図である。
【図3a】本発明に係る第２の内燃機関の詳細図である。
【図3b】本発明に係る第２の内燃機関の詳細図である。
【図3c】本発明に係る第２の内燃機関の詳細図である。
【図3d】本発明に係る第２の内燃機関の詳細図である。
【図4a】本発明に係る第３の内燃機関の詳細図である。
【図4b】本発明に係る第３の内燃機関の詳細図である。
【図5a】本発明に係る第４の内燃機関の詳細図である。
【図5b】本発明に係る第４の内燃機関の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
図２ａないし図２ｃは、シリンダーヘッド２１の、そしてシリンダーヘッド２１内に収容された内燃機関のシリンダーの排気側におけるガス交換バルブ２２の領域における本発明に係る第１の内燃機関２０の詳細を示している。排気側におけるガス交換バルブ２２のうち、バルブステム２３、バルブガイド２４、バルブボディ２５およびバルブシートリング２６が示されている。バルブステム２３は、バルブタイミングギアを介して制御されるバルブボディ２５がストローク運動を行うことができるように、バルブガイド２４内で上下に可動的にガイドされる。バルブタイミングギアのうちスプリング要素２７が示されている。特に、ガス交換バルブ２２が閉じられているとき、バルブボディ２５のセクション２８はバルブシートリング２６のバルブシート２９に当接している。これに対して、特に、ガス交換バルブ２２が開かれているとき、バルブボディ２５のセクション２８はバルブシートリング２６のバルブシート２９から持ち上げられる。この場合、排気ガスは、排気側の開放されたガス交換バルブを介して、シリンダーの燃焼チャンバーから、排気側におけるガス交換バルブ２２と相互作用する排気ガス用の排気ポート３０内へと流入できるが、ここではシリンダーヘッド２１がこの排気ポート３０を提供する。排気側におけるガス交換バルブ２２と相互作用する排気ポート３０は、本発明によれば、排気ガスを排気ポート３０から排気ラインへと押し出し、これによって高温排気ガスをガス交換バルブ２２から遠ざけるためにエアフラッシュされる。排気ポート３０のエアフラッシュは給気または別個の圧縮空気によって実施することができるが、ここで給気は内燃機関の空気供給システムから分岐させることができ、そして圧縮空気は内燃機関の別個の圧縮空気供給源によって供給することができる。
【0014】
図２ａないし図２ｃに示す例示的な実施形態では、空気ガイドボア３１（図２ｂ参照）が、その軸方向に延びるバルブステム２３内に導入されている。さらに、バルブステム３１の半径方向に優先的に延びる複数の空気ガイドボア３２がその中に導入されており、半径方向に延びる空気ガイドボア３２は、一方では、軸方向に延びる空気ガイドボア３１と連通し、そして他方では、特に旋削リセスの形態のバルブステム２３の外面に形成された溝３３と連通する。
【0015】
バルブガイド２４において、半径方向に優先的に延びる複数の空気ガイドボア３４が同様に導入されている。バルブガイド２４の空気ガイドボア３４には、空気供給源または圧縮空気供給源からの空気を供給することができ、ここで、バルブガイド２４の空気ガイドボア３４は、バルブステム２３のストローク位置とは無関係にバルブステム２３の溝３３と連通しており、この結果、バルブステム２３のいかなる位置でも、バルブガイド２４の空気ガイドボア３４からの空気は、バルブステム２３の空気ガイドボア３２を介して、バルブステム２３の空気ガイドボア３１内に入ることができる。バルブステム２３の軸方向に延びるバルブステム２３の空気ガイドボア３１は、実質的に半径方向に延びるバルブボディ２５（図２ａ参照）の空気ガイドボア３５を介して、バルブシートリング２６の領域において、それぞれの排気ガスポート３０内に開口するが、ここで、空気ガイドボア３５を介してバルブボディ２５から現れかつ排気ポート３０に入る空気によって、それぞれの排気ポート３０は、一方では、エアフラッシュすることができ、それぞれのバルブボディ２５は、他方では、空気冷却することができる。図２ｃによれば、空気ガイドボア３４，３２および３１の空気供給はシリンダーヘッド２１のボア３６を介して行われるが、これは、給気のためのシリンダーヘッド２１の吸気チャンバー３７と連通し、したがって吸気チャンバー３７から給気を分岐させ、エアフラッシュのために空気ガイドボア３４の方向にそれを導く。したがって、図２ａないし図２ｃの例示的な実施形態では、空気は、バルブガイド２４およびバルブステム２３を介して、ガス交換バルブ２２のバルブボディ２５の方向に導かれる。このために、バルブステム２３は、軸方向に延びる空気ガイドボア３１と、好ましくは半径方向に優先的に延びる複数の空気ガイドボア３２とを有する。バルブガイド２４は、好ましくは半径方向に同様に優先的に延びる複数のガイドボア３４を備える。バルブステム２３の外面の溝３３によって、ガス交換バルブのストローク位置にかかわらず、冷却空気を確実に上述した空気ガイドボアに供給することができ、かつ、冷却空気は確実にバルブステム２３およびバルブボディ２５の領域に入ることができるようになる。
【0016】
本発明に係る内燃機関４０の第２の例示的な実施形態の詳細が図３ａ，３ｂおよび３ｃに示されており、ここで図３ａは、シリンダーヘッド４１およびシリンダーヘッド４１内に受け入れられてガイドされる排気側のガス交換バルブ４２の領域における内燃機関４０の一部を示している。排気側のガス交換バルブ４２のうち、バルブステム４３、バルブガイド４４、バルブボディ４５およびバルブシートリング４６が示されている。バルブステム４３は、バルブタイミングギアによって開始される動作から独立して、上下に運動することができるが、ここではバルブタイミングギアのうちスプリングエレメント４７のみが示されている。特にガス交換バルブ４２が閉鎖されているとき、バルブボディ４５のセクション４８はバルブシートリング４６のバルブシート４９に当接する。対照的に、ガス交換バルブ４２が開かれると、バルブボディ４５のセクション４８がバルブシートリング４６のバルブシート４９から持ち上げられ、この結果、排気ガスは、各シリンダーの燃焼室から排気側のガス交換バルブ４２と相互作用する排気ガス用の排気ポート５０へと流出できる。図３ａないし図３ｃにおいては、排気ポート５０のエアフラッシュのために、少なくとも一つの空気ガイドボア５１がバルブステム４３のためのバルブガイド４４に導入され、好ましくは複数の空気ガイドボア５１がバルブガイド４４に導入されるが、これは、軸方向および半径方向に関して、それらの軸線が１８０°と等しくない所定の角度αを含むように傾斜させられている。図３ｂによれば、これらの空気ガイドボア５１の軸線は、バルブボディ４５に対向する方向に収束する。バルブガイド４４の空気ガイドボア５１には、給気供給源または圧縮空気供給源からの空気を供給できるが、ここで、バルブガイド４４の空気ガイドボア５１は、バルブガイド４４とバルブステム４３との間のバルブガイド４４の下側セクションに形成されたギャップ５２と連通している。このギャップ５２によって、それぞれのバルブガイド４４とそれぞれのバルブステム４３との間で、排気ガス用のそれぞれの排気ポート５０をエアフラッシュすることができる。これにより、排気ガスを排気ポート５０から排気ラインに押し出すことができる。
【0017】
図３ａ、図３ｂ、図３ｃおよび図３ｄの例示的な実施形態では、環状ギャップ５２を形成するためにバルブガイド４４に内面が導入されるが、これはバルブガイド４４とバルブステム４３との間にギャップ５２を画定する。
【0018】
図３ｂから、さらに、バルブガイド４４の中にさらなる溝５４が外部において導入されることが明らかである。バルブガイド４４の空気ガイドボア５１はギャップ５２および溝５４と連通している。溝５４には、そして溝５４を介して空気ガイドボア５１には、既に説明したように給気供給源あるいは圧縮空気供給源からの空気を供給することができる。図３ｃのセクションから明らかなように、図３ａ、図３ｂ、図３ｃおよび図３ｄの例示的な実施形態におけるエアフラッシュは給気によって、すなわち、それぞれのシリンダーの吸気ポート５５から分岐させられ、この吸気ポート５５を出て、シリンダーヘッド４１および空気通路５７の空気ガイドボア５６を介してバルブガイド４４の溝５４の方向に導かれる給気によって実施される。既に説明したように、バルブガイド４４の溝５４から出た空気は、空気ガイドボア５１を介してギャップ５２内へと、そしてギャップ５２から排気ポート５０へと流れる。図２ａないし図２ｃの例示的実施形態では、排気ポート３０のエアフラッシュに加えてバルブボディ２５は空気で直接冷却することもできるが、図３ａないし図３ｄの例示的実施形態では、排気ポート５０のエアフラシュのみが実施される。
【0019】
図４ａおよび図４ｂは、本発明に係るさらなる内燃機関６０の詳細を示しており、図４ａは、シリンダーヘッド６１、排気側のガス交換バルブ６２および吸気側のガス交換バルブ６３の領域における内燃機関６０の一部を示している。両方のガス交換バルブ６２，６３はシリンダーヘッド６１内でガイドされる。排気ガス用の排気ポート６４は、排気側のガス交換バルブ６２と相互作用する。給気用の吸気ポート６５は、吸気側のガス交換バルブ６３と相互作用する。特に吸気側のガス交換バルブ６３が開放されると、吸気ポート６５から出る給気はそれぞれのシリンダーの燃焼室に入ることができる。特に排気側のガス交換バルブ６２が開放されると、排気ガスは各シリンダーの燃焼室から排気ポート６４へと流出することができる。
【0020】
図４ａは、排気側におけるガス交換バルブ６２のバルブステム６６を示しており、このバルブステム６６はバルブボディ６７を有し、そしてバルブガイド６８内でガイドされている。さらに図４ａは、吸気側におけるガス交換バルブ６３のバルブステム６９を示しており、これはバルブボディ７０を有し、そしてバルブガイド７１内でガイドされている。吸気側におけるガス交換バルブ６３のうちバルブシートリング７２がさらに示されており、一方、図４ａは同様に、排気側におけるガス交換バルブ６２のバルブシートリング７３を示している。
【0021】
排気側のガス交換バルブ６２と相互作用する排気ポート６４をエアフラッシュするために、図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態では、バルブシートリング７３に少なくとも一つの空気ガイド溝７４が導入される。図４ｂによれば、互いに重なり合って配置された二つの空気ガイド溝７４がバルブシートリング７３に導入されるが、これは開口７５を介して互いに連通している。
【0022】
図４ｂに示すバルブシートリング７３の上側空気ガイド溝７４には、排気ポート６４をエアフラッシュするための空気、すなわち給気供給源または圧縮空気供給源からの給気または圧縮空気を供給することができるが、上側空気ガイド溝７４に供給されるこの空気は開口７５を通り、下側空気ガイドボア７４を通って流れ、この下側空気ガイド溝７５から出た後、排気ポート５０内へと、優先的にはバルブシートリング７３の領域において半径方向に延びる複数の空気ガイドボア７６を通って流れる。このため、一方では、排気ガスは排気ポート６４から押し出され、そして他方では、排気側のガス交換バルブ６２のバルブボディ６７を空気冷却することができる。
【0023】
図４ａから最もよく分かるように、空気、すなわち給気は、吸気ポート６５から別れるシリンダーヘッド６１の空気ガイドボア７７を介して、ガス交換バルブ６２のバルブシートリング７３の上側空気ガイド溝７４に供給することができる。
【0024】
図２ａないし図２ｃおよび図３ａないし図３ｃの例示的な実施形態では、バルブシートリング２６および４６はそれぞれ、従来技術においては通常のことであるように水冷されるが、これは図４ａないし図４ｄの例示的実施例には当てはまらない。したがって、図４ａおよび図４ｂでは、排気側の図示されるガス交換バルブ６２のバルブシートリング７３は水冷されない。しかしながら、吸気側のガス交換バルブ６３のバルブシートリング７２を水冷することができる。したがって、図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態では、給気は、吸気側のガス交換バルブ６３の吸気ポート６５から分岐させられ、排気側のガス交換バルブ６２のバルブシートリング７３の方向に導かれる。給気は、ボア７７を通ってバルブシートリング７３の空気ガイド溝７４の領域へと、そして空気ガイドボア７６を通ってバルブボディ６７に隣接する排気ポート６４へと流れる。空気はバルブボディ６７の表面を流れ、それを冷却する。排気ポート６４からは排気ガスが押し出される。
【0025】
本発明に係る内燃機関のさらなる例示的な実施形態が図５ａおよび図５ｂに示されており、図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態は、不必要な繰り返しを避けるために同一のアセンブリに対して同じ参照数字が使用され、これらのアセンブリに関する上記説明が参照されるよう、図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態に実質的に対応する。以下では、図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態が図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態とは異なる細部についてのみ、図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態について説明する。図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態では、シリンダーヘッド６１のボア７７を介して吸気チャンバー６５から出る空気は、バルブシートリング７３の空気ガイド溝７４に供給することができるが、図５ａおよび図５ｂにおいては、図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態とは対照的に、空気ガイド溝７４の領域に導かれたこの空気は、バルブシートリング７３のさらなる溝に導かれるのではなく、バルブシートリング７３とシリンダーヘッド６１との間のギャップ７４を介して排気ポート６４内へと流れる。このギャップ７８はバルブボディ６７から離間しているので、吸気チャンバー６５から分岐した給気は、図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態では、主として排気ポート６４のエアフラシュに役立つが、図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態のようにバルブボディ６７の冷却には役立たない。
【0026】
図４ａおよび図４ｂの例示的な実施形態ではバルブシートリング７３は専ら空気冷却されるが、図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態では、バルブシートリング７３は、空気ガイド溝７４の領域では空気冷却され、そして冷却水溝７９の領域では水冷される。したがって図５ａおよび図５ｂの例示的な実施形態では、バルブシートリング７３のハイブリッド冷却が保証される。図２ａないし図３ｂにおいて、各シートリング２６，４６は従来技術のように水冷される。
【0027】
全ての例示的な実施形態によって、特に、排気側における内燃機関のガス交換バルブの効果的な冷却が可能である。本発明は、特にディーゼル機関と共に、特に船舶において使用されるような直接噴射型大型内燃ディーゼル機関と共に用いられる。
【符号の説明】
【0028】
１ 内燃機関２ シリンダーヘッド
３ ガス交換バルブ
４ ガス交換バルブ
５ バルブステム
６ バルブボディ
７ バルブガイド
８ バルブシートリング
９ セクション
１０ バルブシート
１１ 吸気ポート
１２ 排気ポート
１３ スプリングエレメント
２０ 内燃機関
２１ シリンダーヘッド
２２ ガス交換バルブ
２３ バルブステム
２４ バルブガイド
２５ バルブボディ
２６ バルブシートリング
２７ スプリング要素
２８ セクション
２９ バルブシート
３０ 排気ポート
３１ 空気ガイドボア
３２ 空気ガイドボア
３３ 溝
３４ 空気ガイドボア
３５ 空気ガイドボア
３６ 空気ガイドボア
３７ 吸気ポート
４０ 内燃機関
４１ シリンダーヘッド
４２ ガス交換バルブ
４３ バルブステム
４４ バルブガイド
４５ バルブボディ
４６ バルブシートリング
４７ スプリング要素
４８ セクション
４９ バルブシート
５０ 排気ポート
５１ 空気ガイドボア
５２ ギャップ
５４ 溝
５５ 吸気ポート
５６ 空気ガイドボア
５７ 空気通路
６０ 内燃機関
６１ シリンダーヘッド
６２ ガス交換バルブ
６３ ガス交換バルブ
６４ 排気ポート
６５ 吸気ポート
６６ バルブステム
６７ バルブボディ
６８ バルブガイド
６９ バルブステム
７０ バルブボディ
７１ バルブガイド
７２ バルブシートリング
７３ バルブシートリング
７４ 空気ガイド溝
７５ 開口
７６ 空気ガイドボア
７７ 空気ガイドボア
７８ ギャップ
７９ 冷却水溝