DE1002563B

DE1002563B - Hydraulischer Ventilantrieb fuer Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE1002563B
Application number: DESCH7072A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Schaller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-07-09
Filing date: 1951-07-09
Publication date: 1957-02-14

Description

Hydraulischer Ventilantrieb für Brennkraftmaschinen Es sind Ventilsteuereinrichtungen an Explosionskraftmaschinen mit Brennstoffeinspritzung bekanntgeworden, bei welchen als Übertragungsmittel für die Betätigung der Ventile von einem Steuernocken der Kraftmaschine aus eineDruckflüssigkeitbenutzt wird. Bei diesen bekannten Maschinen sind die Druckkelben, welche von dem Steuernocken betätigt werden und die auf die Druckflüssigkeit einwirken, parallel nebeneinander im Kreise um die Achse eines gemeinsanien, Drehkörpers in diesem Drehkörper gelagert. Durch Verstellen dieses Drefikörpers kann der Augenblick der Brenntstoffeinspritzung und, damit auch der Glühzündung gemeihsam für alle Druckkolben und damit alle Ventile versteAllt werden. Es. ist jedoch für die Betätigung der Druckkolbenstangen ein. kompliziert aufgebauter H.uibdaumen erforderlich, der an der Stirrifläche einer umlaufenden Scheibe angeordnet ist, was, nicht nur herstellungstechnisch, sondern auch betriebliche Nachteile mit sich brinigt.
Fernerhin' sind Steuerungen für schnell laufende Kolbendampfmaschinen bekanntgeworden, bei denen die Ventile durch Flüssigkeitsgestänge von einem gemeinsamen Nocken aus betätigt werden. Bei dieser Steuereinrichtung sind zwar die Druckkolben, die auf die Steuerflüssigkeit zur Einwirkung kommen, radial um den gemeinsamen Steuernocken angeordnet. Auch hat der Steuernocken die bei Brennkraftmaschinen übliche Forrn, bei welcher die steuernde Fläche am Umfang des Nockens liegt. Diese bekannte Steuereinrichtung ermöglicht jedoch nicht eine _#7entileinstellung. Ein weiterer Nachteil dieser Einrichtung1)esteht darin, daß die Rohrleitungen, die von den Steuerdruckkolben zu den einzelnen Ventilen führen, mit einem Nachspeiseraum zeitweilig in Verbindung stehen, der dazu dient, beim Saughub der Steuerdruckkolben das Steuerdrucköl aus diesem Nachspeiseraum anzusaugen und beim anschließenden Druckhub zum Teil wieder in den Nachspeiseraum zurückzupressen. Erst nachdem der Steuerdruckkolben einen bestimmten Hub zurückgelegt hat, schließt die Kolbenkante den Verbindungskanal zwischen der Druckleitung und dem Nachspeiseraum. Auf diese Weise stehen die einzelnen Druckflüssigkeitsleitungen bei jedem Hub des je- weiligen Kolbens vorübergehend mit dem Nachspeiseraum in Verbindung. Diese Steuereinrichtung hat den großen Nachteil, daß sich leicht Luft in der Oldruckleitung ansammeln kann, weil während des Saughubes ein Unterdruck in der Oldruckleitung entsteht, so daß Luft durch den Spielraum zwischen dem Kolben und dem Zylinder von außen her in das Innere der Öldruckleitung eindringen kann. Diese Luft ist aber schädlich, weil sie ein elastisches Polster darstellt, so daß die erforderliche Starrheit der Steuerung nicht mehr vorhanden ist und daher keine exakten Ventilzeiten eingehalten werden können.
Es sind zwar bei Brennkraftmaschinen Ventilsteuerungen bekanntgeworden, bei denen die Übertragung der von einem Steuernocken ausgeübten Bewegungen mittels Druckkolben und Druckflüssigkeit erfolgt, Auch sind bei diesen bekannten Steuereinrichtungen die Drucksteuerkolben radial uni den Steuernocken angeordnet, der die bei Brennkraftmaschinen übliche Gestalt aufweist, und schließlich befinden sich bei der niehrzylindrigen Brennkraftmaschine die Drucksteuerkolben für sämtliche Einlaßventile einerseits und sämtliche Auslaßventile andererseits an je einem gemeinsamen Tragelement, das zwecks Einstellung des Ventilhubes gemeinsam verstellt werden kann. Diese bekannte Steuereinrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Rohrleitungen für die Steuerdruckflüssigkeit vorübergehend mit einem Reservoir für die Steuerdruckflüssigkeit in Verbindung gebracht werden, so daß die Steuerdruckkolben während des jeweiligen Saughubes aus diesem Reservoir 01 ansaugen und dieses öl während des Druckhubes zum Teil wieder in das Reservoir zurückliefern. Auch diese Einrichtung zeigt den Nachteil, daß während des Saughubes wegen der unvermeidlichen Undichtigkeit zwischen den Druckkolben und den zugehörigen Zylindern Luft in das Innere der Steuerdruckleitungen eingesaugt wird und hier ein elastisches Luftpolster bildet.
Alle diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß bei einem hydraulischen Ventilantrieb für Brennkraftmaschinen mit Brennstoffluftgemischansangung, bei dem die Druckflüssigkeitszylinder derart an einem gemeinsamen, um den Steuernocken drehbar gelagerten Tragelement angeordnet sind, daß sie gegenüber dem Steuernocken gemeinsam verstellt werden können, die Druckflüssigkeitszylinder an dem Tragelement derart radial gelagert sind, daß ein an sicli bei-Brennkraftmaschinen üblicher Steuernocken mittels seiner Mantelflächen auf die Kolbenstangen der Druckflüssigkeitskolben zur Einwirkung kommt und daß zwecks Starrheit der Übertragung die Druckflüssigkeit sich, abgesehen von -dem Ausgleichanschluß an den Schmierölumlauf, je- weils nur innerhalb einer allseitig geschlossenen Übertragungsleitung befindet. Durch die allseitig geschlossene Ausbildung der Übertragungsleitung für die Drucksteuerungsflüssigkeit wird vermieden, daß Luft in diese Leitung eintreten kann, wodurth. erreicht wird, daß die Steuerzeiten genau eingehalten werden können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand, der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch eine Brennkraftmaschine mit einem Zylinder, Fig. 2 die radiale Anordnung von vier Drucksteuer-Kolben an einem gemeinsamen Tragelement und Fig. 3 eine schematische Anordnung der Verbindungsleitung des Druckmittels zwischen den einzelnen Ventilen eines Vierzylinderreihenmotors und den Drucksteuerkolben.
An einem Verstellsegment s an der Stirnseite eines Einzylindermotors t sind die beiden Steuerflüssigkeitszylinder e, f radial derart angeordnet, daß der darunterliegende Steuernocken d auf die Kolbenstangen der Drucksteuerkolben g, h bei Drehung des Nockens nacheinander einwirken kann. Die beiden Zylinder e, f sind über Leitungen m, it mit Ventilzylindern k, 1 verbunden. An diesen Ventilzylindern sind die beiden Ventilkolben i, j abgefedert (u) beweglich gelagert. Die Kolbenstangen dieser Kolben i, j tragen jeweils das Ein- und Auslaßventil a, b. Mit c ist der Kolben der Einzylinderbrennkraftmaschine bezeichnet. o stellt eine in diesem Zusammenhang nicht interessierende Differentialausgleichsvorrichtung dar.
Nach der Ausführungsform der Fig. 2 und 3 sind an einem drehverstellbaren Tragelement p in radialer Anordnung Druckflüssigkeits- und Steil;--rzylinder el, e2, e3, e4 Mittels Schrauben befestigt. Im Innern dieser Zylinder sind beweglich die Druckflüssigkeitssteuerkolben gl, g-2, g3, g4 gelagert. An jedem Zylinder sind Öldruckleitungen m', M2, m3, m4 angeschlossen. Durch eine Bohrung des Tragelementes p ist die Steuerwelle des Steuernockens d' hindurchgeführt, der so angeordnet ist, daß das Nockenende nacheinander auf die aus den Zylindern herausragenden Kolbenstangen der Steuerkolben bei Drehung des Nockens einwirkt.
Aus Fig. 3 ist erkennbar, in welcher Weise die Rohrleitungen MI, »#2, M3, M4 für die Druckflüssigkeit, ausgehend von den Druckflüssigkeitssteuerzylindern el, e2, e3, e4 zu den Ventilzylindern kl, k2, k3, k4 für die einzelnen Ventile al, a2, a3, a4 geführt sind. Auch ist aus dieser Abbildung rein schematisch erkennbar, daß die Drehverstellung des gemeinsamen Tragelementes p für die Drucksteuerkolben wegen der Länge der Rohrleitungen ohne weiteres möglich ist, weil diese Rohrleitungen elastisch nachgeben können.

Claims

PATENTANSPRUCH: Hydraulischer Ventilantrieb für Brenlikraftmaschinen mit Brennstoffluftgemischansaugung, bei welchem die Druckflüssigkeitszylinder derart an einem gemeinsam um den Steuernocken drehbar gelagerten Tragelement angeordnet sind, daß sie gegenüber dem Steuernocken gemeinsam verstellt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckflüssigkeitszylinder an dem Tragelement derart radial gelagert sind, daß ein an Brennkraftmaschinen üblicher Steuernocken mittels seiner Mantelflächen auf die Kolbenstangen der Druckflüssigkeitskolben zur Einwirkung kommt und daß zwecks Starrheit der Übertragung die Druckflüssigkeit sich, abgesehen von dem Ausgleichanschluß an den Schmierölumlauf, jeweils nur innerhalb einer allseitig geschlossenen Übertragungsleitung befindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 377 959, 402 342, 467 440, 687 099; schweizerische Patentschriften Nr. 117 045, 157415, französische Patentschrift Nr. 941789; britische Patentschrift Nr. 404 426.