DE102008038644A1 - Elektronisch variable Ventilsteuerung - Google Patents

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Abstract

Hier handelt es sich um eine variable Ventilseuerung für die Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, deren Öffnungs-, Schließzeitpunkt und Hub von einem Computer bestimmt werden. Anstelle einer Nockenwelle stellt eine Exzenterwelle die Ventilbetätigungskraft über Federarme weitergeleitet zur Verfügung. Je ein Aufhaltelektromagnet und ein Zuhaltelektromagnet führen die Computerinformation aus. Durch einen elektrischen Stellmotor wird die Information über die Ventilhubhöhe ausgeführt, indem der Anschlag für die maximale Ventilöffnung verschoben wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, wie sie hauptsächlich in Kraftfahrzeugen vorkommt.
  • Stand der Technik ist, daß Gaswechslventile in Brennkraftmaschinen über Nockenwellen, hydraulisch, pneumatisch oder mit Elektromagneten betätigt werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Computergesteuerte Betätigung der Ventile zu ermöglichen, ohne die Ventilbetätigungskraft über Elektromagneten herbeiführen zu müssen.
  • Ein Zylinderkopf (6) einer Brennkraftmaschine hat anstelle der Nockenwelle eine mit Kurbelwellendrehzahl drehende Exzenterwelle (1), die bezüglich der Kurbelwelle eine bestimmte Stellung beibehält, welche geeignet ist, eine ”Ventil auf”-Federkraft und ”Ventil zu”-Federkraft immer dann zur Verfügung zu stellen, wenn das Öffnen oder Schließen eines Ventils (7) in Frage kommt.
  • Am Drehpunkt (9) ist der Übertragungshebel (8) gelagert und gibt seine durch den drehenden Exzenter verursachte Bewegung über die Feder (2) als ”Kraftangebot” an das Ventil (7) weiter.
  • Das Ventil (7) wird immer, entweder vom Aufhaltelektromagnet (3) oder vom Zuhaltelektromagnet (4), die beide wenn sie angezogen haben, mehr Haltekraft besitzen, als die Feder (2), gehalten.
  • Der Aufhaltelektromagnet (3) ist in seiner Höhe über einen elektrischen Stellmotor (Abstand C) verstellbar und ist gleichzeitig der Anschlag für den maximalen Ventilhub.
  • Der Zuhaltelektromagnet (4) hat eine konusförmige Aussparung, in welche das kegelstumpfförmige obere Ende (5) genau hineinpaßt, aber dieses dabei nicht berührt.
  • Die Konusform hat den Grund das Ventil nicht am vollkommenen Schließen zu hindern, da es sonst durchbrennen würde. Es soll aber trotzdem ein so klein wie möglicher Luftspalt wegen der Magnetkraft bleiben. Auch könnte der Zuhaltelektromagnet (4) mit dem Ventilsitz identisch sein. (siehe Zeichnung Blatt 2)
  • Während der Stellmotor im Betrieb die Ventilhubhöhe nach Computerangaben regelt erhalten die Auf- (3) und Zuhaltelektromagneten (4) ebenfalls ihre Computerinformationen und die Gaswechselventile öffnen und schließen perfekt.
  • Damit bei einer Computerstörung die Ventile nicht auf den Kolben aufsetzen können, hat der Übertragungshebel noch einen Sicherheitshebel (10) Z. Bl. 2, der nah an OT in jedem Fall das Ventil aus der Gefahrenzone hebt, so daß das Fahrzeug bei Batterieproblemen auch angeschoben werden könnte.
  • Dieser Hebel federt nicht und kann deshalb auch gegen die Magnetkraft das Ventil bewegen. Da zur Feder (2) ein Abstand besteht, wird der vom Computer gesteuerte Betrieb überhaupt nicht gestört.
  • Über die Verlängerung des Übertragungshebels (8) über seine Lagerung (9) hinaus in die andere Richtung, erhält man eine umgekehrte Bewegung, die z. B. mit Torsionsfedern übertragen, andere Ventile bedienen kann.

Claims (4)

  1. Zylinderkopf (6) einer Brennkraftmaschine hat eine Exzenterwelle (1) die bezüglich der Kurbelwelle ihre bestimmte Stellung beibehält und sich mit Kurbelwellendrehzahl dreht. Die Stellung der Exzenterwelle ist so, daß der Übertragungshebel (8) mit über die Feder (2) übertragener Kraft im richtigen Moment Federkraft in Richtung ”Ventil auf” oder ”zu” zur Verfügung stellt, daß die computergesteuerten Auf- bzw. Zuhaltelektromagneten (3) + (4) das Öffnen und Schließen der Gaswechselventile (7) exakt bestimmen.
  2. Der Zuhaltelektromagnet (4) kann als Ventilsitzring ausgebildet sein. (siehe Zeichnung Blatt 2)
  3. Der Aufhaltelektromagnet (3) ist in seiner Postion um den Abstand C über einen computergesteuerten Elektromotor zur Veränderung des möglichen Ventilhubs verstellbar. (siehe Zeichnung Blatt 1)
  4. Das Ventilende (5) und der Zuhaltelektromagnet (4) sind als Konus bzw. Kegelstumpf geformt. (siehe Zeichnung Blatt 1)
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