DE102012205759A1

DE102012205759A1 - Ventilsystem

Info

Publication number: DE102012205759A1
Application number: DE102012205759A
Authority: DE
Inventors: Charles Fabros
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2012-10-18
Also published as: US9068477B2; RU128691U1; CN102733881B; US20110265746A1; US8578897B2; CN102733881A; US20140026834A1

Abstract

Es wird ein Ventilsystem zur Bereitstellung von Schließkraft für ein oder mehrere Ventile eines Motors bereitgestellt. In einem Beispiel umfasst das System eine erste Stößelbohrung, die über einen bidirektionalen Ölkanal mit einer zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht. Das System kann Ventilschließkräfte bereitstellen, um das Schließen von Ventilen, die mit den Stößelbohrungen gekoppelt sind, zu unterstützen, wodurch erforderliche Ventilfederkräfte verringert werden.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das Steuern von Ventilöffnung und -schließung.
HINTERGRUND UND KURZDARSTELLUNG
Zylindereinlass- und -auslassereignisse von Verbrennungsmotoren können über Tellerventile gesteuert werden, die in den Einlass- und Auslasskanälen eines Zylinders positioniert sind. Diese Tellerventile können durch mechanische Kraft geöffnet werden, die durch Nockenerhebungen einer Nockenwelle bereitgestellt wird. Die Ventile schließen sich, wenn die Ventile oder Verlängerungen der Ventile (zum Beispiel ein Stößel) auf einen Grundkreisteil der Nockenwelle treffen. Ein Ventil kann sich aufgrund von Federkraft von einer mit dem Ventilschaft gekoppelten Ventilfeder schließen. Oftmals sind hydraulische Dämpfungsmechanismen vorgesehen, um Lärm und Verschleiß der Ventiltriebsteile aufgrund von größeren Ventilschließkräften zu verringern. Solche Dämpfungsmechanismen können eine ölgefüllte Kammer umfassen, in der der Ventilschaft untergebracht ist, um Druck gegen die Schließkraft des Ventils bereitzustellen und das Ventil weich aufzusetzen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben mehrere Probleme bei dem obigen Lösungsansatz erkannt. Die erforderlichen statischen Federkräfte können größer sein als die Mindestkraft zum Schließen des Ventils, da Federschwingungen und Druckkräfte aufgrund von Zylinderkopfkanaldrücken die zum Schließen des Ventils angelegte Kraft reduzieren können. Infolgedessen bleibt das Ventil möglicherweise geöffnet, wenn es geschlossen werden soll. Das Vergrößern der Federkräfte zum Entgegenwirken der Zylinderkanaldrücke kann jedoch zu zusätzlichen Problemen führen. In Motoren, die ein hohes Drehzahlvermögen erfordern, können die Federkräfte größer gewählt werden, um die dynamischen Kräfte, die sich mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit vergrößern, unter Kontrolle zu halten. Diese größeren Federkräfte können erhöhte und unnötige Antriebsmomente bei normalem, niedrigerem Drehzahlbetriebsbereich verursachen. Infolgedessen können Kraftstoffökonomie und Bauteilhaltbarkeit beeinträchtigt werden. Bei Motoren, die aufgrund von Aufladung höhere Kanaldrücke entweder im Einlass- oder Auslasskanal benötigen, können die Federkräfte darüber hinaus noch größer sein, um den höheren Kanaldrücken entgegenzuwirken und das Ventil zu schließen. Größere Federkräfte können zu erhöhten und unnötigen Antriebsmomenten im Niedriglast-Niederdruckbereich des Motorbetriebsbereichs führen. Somit können durch Motoraufladung gebotene Vorteile hinsichtlich des Motorwirkungsgrads zu einem gewissen Grad aufgehoben werden, wenn größere Federkräfte zum Schließen von Tellerventilen angelegt werden.
In einem Beispiel werden die obigen Probleme zumindest teilweise durch ein Ventilsystem für einen Motor gelöst, das eine erste Stößelbohrung eines ersten Zylinders und eine zweite Stößelbohrung eines zweiten Zylinders und einen bidirektionalen Ölkanal, der mit der ersten Stößelbohrung und der zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht, umfasst.
Auf diese Weise kann Öl in dem bidirektionalen Ölkanal zwischen der ersten und der zweiten Stößelbohrung strömen, um zusätzliche Schließkraft für Ventile in den Stößelbohrungen bereitzustellen. Zum Beispiel können der erste und der zweite Zylinder in einer Zündfolge des Motors um ein Vielfaches von 180 Kurbelwellengrad beabstandet sein. Wenn sich ein erstes Ventil in der ersten Stößelbohrung öffnet, schließt sich infolgedessen ein zweites Ventil in der zweiten Stößelbohrung. Öl kann durch den bidirektionalen Ölkanal von der ersten Stößelbohrung beim Öffnen des ersten Ventils zu der zweiten Stößelbohrung fließen. Das vermehrte Öl in der zweiten Stößelbohrung kann eine Schließkraft zum Schließen des zweiten Ventils bereitstellen. Die vorliegende Offenbarung kann mehrere Vorteile bieten. Durch Bereitstellen einer zusätzlichen Schließkraft über einen bidirektionalen Ölkanal können insbesondere die zur Ventilschließung erforderlichen Federkräfte gesenkt werden, wodurch unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen die Kraftstoffökonomie und die Bauteilhaltbarkeit verbessert werden. Darüber hinaus kann das Öl in den Stößelbohrungen einen Dämpfungsmechanismus bereitstellen, um das sich schließende Ventil weich aufzusetzen und die Bauteilhaltbarkeit zu verbessern. Da Öldruckkraft in dem Stößel mit der Motordrehzahl zunimmt, können des Weiteren größere Ventilschließkräfte bei höheren Motordrehzahlen, wenn höhere Ventilschließkräfte wünschenswert sein können, bereitgestellt werden.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Beschreibung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, alleine betrachtet oder in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, leicht hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzdarstellung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine Schlüssel- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Des Weiteren ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem anderen Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schemadiagramm eines Motors.
2A und 2B zeigen schematisch ein Ventilsystem in verschiedenen Betriebszuständen gemäß einem Beispiel der Offenbarung.
3A–D zeigen beispielhafte Ventilschließkräfte für zwei Ventile des Motors.
4 ist ein beispielhaftes Diagramm von Signalen, die bei Betrieb eines Vierzylindermotors von Interesse sind.
5 ist ein beispielhaftes Diagramm von Signalen, die bei Betrieb eines Sechszylindermotors von Interesse sind.
6–10 zeigen Motorventilsysteme gemäß verschiedenen Beispielen der vorliegenden Offenbarung.
11 ist ein Ablaufdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Bereitstellung von Ventilschließkraft zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Betrieb eines Ventilsystems eines Verbrennungsmotors. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann der Motor wie in 1 dargestellt konfiguriert sein. Des Weiteren können verschiedene Beispiele des Ventilsystems gemäß den Darstellungen in den 2A–B und 5–8 Teil des Motors von 1 bilden.
Es können gemäß dem in den 3A–B gezeigten System und dem Verfahren, das in 9 dargestellt wird, die ein beispielhaftes Verfahren zur Bereitstellung von Ventilschließkraft zeigt, Ventilschließkräfte bereitgestellt werden. 4 zeigt Signale, die bei Motorbetrieb gemäß dem Verfahren von 9 von Interesse sind.
1 ist ein Schemadiagramm, das einen Zylinder eines Mehrzylindermotors 10 zeigt, der in einem Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs enthalten sein kann. Der Motor 10 kann durch ein Steuersystem, das die Steuerung 12 enthält, und durch Eingabe von einem Fahrzeugführer 132 über eine Eingabevorrichtung 130 zumindest teilweise gesteuert werden. In diesem Beispiel enthält die Eingabevorrichtung 130 ein Fahrpedal und einen Pedalstellungssensor 134 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalstellungssignals PP. Die Brennkammer (das heißt der Zylinder) 30 des Motors 10 kann Brennkammerwände 32 mit darin positioniertem Kolben 36 enthalten. Der Kolben 36 kann mit der Kurbelwelle 40 verbunden sein, so dass die Hin- und Herbewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Kurbelwelle umgewandelt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Zwischengetriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad eines Fahrzeugs verbunden sein. Des Weiteren kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 verbunden sein, um einen Startbetrieb des Motors 10 zu ermöglichen.
Die Brennkammer 30 kann Einlassluft vom Einlasskrümmer 46 über den Einlasskanal 42 erhalten und kann Verbrennungsabgase über den Auslasskanal 48 ablassen. Der Einlasskrümmer 46 und der Auslasskanal 48 können über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 gezielt mit der Brennkammer 30 kommunizieren. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 zwei oder mehr Einlassventile und/oder zwei oder mehr Auslassventile enthalten.
Im Betrieb erfährt jeder Zylinder im Motor 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess umfasst den Ansaughub, den Verdichtungshub, den Arbeitshub und den Auslasshub. Während des Ansaughubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54 und das Einlassventil 52 öffnet sich. Über den Einlasskrümmer 46 wird Luft in die Brennkammer 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen in der Brennkammer 30 zu vergrößern. Die Position, in der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr größtes Volumen aufweist), wird in der Regel von dem Fachmann als unterer Totpunkt (uT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft in der Brennkammer 30 zu komprimieren. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 an seinem Hubende befindet und der am nächsten zum Zylinderkopf liegt (zum Beispiel, wenn die Brennkammer 30 ihr kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als oberer Totpunkt (oT) bezeichnet. Bei einem im Folgenden als Einspritzung bezeichneten Vorgang wird Kraftstoff in die Brennkammer eingeleitet. Bei einem im Folgenden als Zündung bezeichneten Vorgang wird der eingespritzte Kraftstoff durch ein bekanntes Zündmittel, wie zum Beispiel eine Zündkerze 92, gezündet, was zur Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die expandierenden Gase den Kolben 36 zum uT zurück. Die Kurbelwelle 40 wandelt Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Schließlich öffnet sich das Auslassventil 54 während des Auslasshubs, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Abgaskrümmer 48 abzugeben, und der Kolben kehrt zum oT zurück. Es sei darauf hingewiesen, dass Obiges nur als Beispiel gezeigt wird und dass die Zeitpunkte des Öffnens und/oder Schließens des Einlass- und Auslassventils variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberlappung, spätes Schließen des Einlassventils oder verschiedene andere Beispiele zu liefern.
In diesem Beispiel können das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 durch Nockenbetätigung über jeweilige Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 gesteuert werden, die Kraft über Stößel 58 und 59 auf das Einlass- und/oder Auslassventil übertragen können. Die Nockenbetätigungssysteme 51 und 53 können jeweils einen oder mehrere Nocken enthalten und können ein Nockenprofilumschaltungs-(CPS-) und/oder ein variables Nockensteuerungs-(VCT-) und/oder ein variables Ventilsteuerungs-(VVT-) und/oder ein variables Ventilhub-(VVL-)System verwenden, die durch die Steuerung 12 betätigt werden können, um die Ventilbetätigung zu variieren. Die Position des Einlassventils 52 und des Auslassventils 54 kann durch einen Positionssensor 55 bzw. 57 bestimmt werden. In anderen Beispielen können das Einlassventil 52 und/oder das Auslassventil 54 durch elektrische Ventilbetätigung gesteuert werden. Der Zylinder 30 kann als Alternative zum Beispiel ein über elektrische Ventilbetätigung gesteuertes Einlassventil und ein über Nockenbetätigung, darunter CPS- und/oder VCT-Systeme, gesteuertes Auslassventil enthalten.
In der Darstellung ist ein Kraftstoffeinspritzventil 66 direkt mit der Brennkammer 30 verbunden, um Kraftstoff proportional zur Impulsbreite des von der Steuerung 12 über den elektronischen Treiber 68 empfangenen Signals FPW direkt einzuspritzen. Auf diese Weise stellt das Kraftstoffeinspritzventil 66 eine so genannte Direkteinspritzung von Kraftstoff in die Brennkammer 30 bereit. Das Kraftstoffeinspritzventil kann zum Beispiel in der Seite der Brennkammer oder im Oberteil der Brennkammer angebracht sein. Kraftstoff kann dem Kraftstoffeinspritzventil 66 durch ein nicht gezeigtes Kraftstoffsystem, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Verteilerleitung enthält, zugeführt werden. In einigen Beispielen kann die Brennkammer 30 als Alternative oder zusätzlich dazu in einer Konfiguration, die eine so genannte Kanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts der Brennkammer 30 bereitstellt, ein im Einlasskrümmer 46 angeordnetes Kraftstoffeinspritzventil enthalten.
Der Einlasskanal 42 kann eine Drossel 62 mit einer Drosselplatte 64 enthalten. In diesem bestimmten Beispiel kann die Position der Drosselplatte 64 durch die Steuerung 12 über ein Signal variiert werden, das einem Elektromotor oder einem Aktuator, der mit der Drossel 62 enthalten ist, zugeführt wird, wobei diese Konfiguration gemeinhin als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet wird. Auf diese Weise kann die Drossel 62 betätigt werden, um die der Brennkammer 30 unter anderen Motorzylindern zugeführte Einlassluft zu variieren. Die Position der Drosselplatte 64 kann der Steuerung 12 durch ein Drosselpositionssignal TP zugeführt werden. Der Einlasskanal 42 kann einen Luftmassensensor 120 und einen Einlasskrümmerabsolutdrucksensor 122 enthalten, um der Steuerung 12 jeweilige Signale MAF und MAP zuzuführen.
Das Zündsystem 88 kann der Brennkammer 30 über eine Zündkerze 92 als Reaktion auf ein Zündungsfrühverstellungssignal SA von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi einen Zündfunken zuführen. Obgleich Funkenzündungskomponenten gezeigt werden, können in einigen Beispielen die Brennkammer 30 oder eine oder mehrere andere Brennkammern des Motors 10 in einem Eigenzündungsmodus mit oder ohne Zündfunken betrieben werden.
In der Darstellung ist ein Abgassensor 126 stromaufwärts der Emissionssteuervorrichtung 70 mit dem Auslasskanal 48 verbunden. Der Sensor 126 kann irgendein geeigneter Sensor zur Bereitstellung einer Anzeige eines Abgas-Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, wie zum Beispiel ein linearer Sauerstoffsensor oder UEGO-(universal or wide-range exhaust gas oxygen), ein Zweizustands-Sauerstoffsensor oder ein EGO-, ein HEGO-(heated EGO), ein NOx-, ein HC- oder ein CO-Sensor, sein. Die Emissionssteuervorrichtung 70 ist in der Darstellung entlang dem Auslasskanal 48 stromabwärts des Abgassensors 126 angeordnet. Die Vorrichtung 70 kann ein Dreiwege-Katalysator (TWC – three-way catalyst), eine NOx-Falle, verschiedene andere Emissionssteuervorrichtungen oder Kombinationen daraus sein. In einigen Beispielen kann die Emissionssteuervorrichtung 70 während des Betriebs des Motors 10 durch Betätigung mindestens eines Zylinders des Motors in einem bestimmten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis regelmäßig zurückgestellt werden.
In der in 1 gezeigten Darstellung ist die Steuerung 12 ein Mikrocomputer, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs-/Ausgangs-Ports (I/O) 104, ein in diesem bestimmten Beispiel als Nurlesespeicher (ROM) 106 gezeigtes elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 108, einen Erhaltungsspeicher (KAM) 110 und einen Datenbus enthält. Das Nurlesespeicher-Speichermedium 106 kann mit rechnerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen darstellen, die von dem Prozessor 102 durchgeführt werden können, um die unten beschriebenen Verfahren sowie andere Varianten, die erwartet werden, aber nicht speziell aufgeführt sind, durchzuführen. Die Steuerung 12 kann neben den zuvor besprochenen Signalen verschiedene Signale von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren erhalten, darunter Messung der eingeleiteten Luftmasse (MAF) von dem Luftmassensensor 120; die Motorkühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit der Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; ein Profilzündungsaufnahmesignal (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 40 gekoppelten Hall-Sensor 118 (oder Sensor anderer Art); die Drosselklappenstellung (TP) von einem Drosselklappenstellungssensor; und ein Absolutkrümmerdrucksignal, MAP, von dem Sensor 122. Das Motordrehzahlsignal RPM kann durch die Steuerung 12 aus dem Signal PIP erzeugt werden. Das Einlasskrümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor kann zur Bereitstellung einer Anzeige über Vakuum oder Druck im Einlasskrümmer verwendet werden. Es sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Kombinationen der obigen Sensoren verwendet werden können, wie zum Beispiel ein MAF-Sensor ohne einen MAP-Sensor oder umgekehrt. Unter einigen Bedingungen kann der MAP-Sensor eine Angabe über Motordrehmoment geben. Des Weiteren kann dieser Sensor zusammen mit der erfassten Motordrehzahl und anderen Signalen eine Schätzung der in den Zylinder eingespeisten Ladung (einschließlich Luft) bereitstellen. In einem Beispiel kann der Sensor 118, der auch als ein Motordrehzahlsensor verwendet werden kann, bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Impulsen erzeugen.
Weiterhin kann der Motor 10 eine Verdichtungsvorrichtung, wie zum Beispiel einen Turbolader oder einen Auflader, enthalten, die mindestens einen Verdichter 162 enthalten, der entlang dem Verdichterkanal 44 angeordnet ist, der einen Ladedrucksensor 123 zum Messen von Luftdruck enthalten kann. Bei einem Turbolader kann der Verdichter 162 zumindest teilweise durch eine entlang dem Auslasskanal 48 angeordnete Turbine 164 (zum Beispiel über eine Welle) angetrieben werden. Bei einem Auflader kann der Verdichter 162 zumindest teilweise durch den Motor und/oder eine elektrische Maschine angetrieben werden und enthält möglicherweise keine Turbine. Somit kann das Ausmaß der Verdichtung, mit der ein oder mehrere Zylinder des Motors über einen Turbolader oder Auflader beaufschlagt werden, durch die Steuerung 12 variiert werden.
Weiterhin kann in den offenbarten Beispielen ein nicht gezeigtes Abgasrückführungssystem (AGR-System) einen gewünschten Abgasteil über einen AGR-Kanal vom Auslasskanal 48 zum Aufladekanal 44 und/oder Einlasskanal 42 leiten. Die dem Aufladekanal 44 und/oder Einlasskanal 42 zugeführte AGR-Menge kann über ein AGR-Ventil durch die Steuerung 12 variiert werden. Des Weiteren kann ein AGR-Sensor in dem AGR-Kanal angeordnet werden und kann eine Anzeige über Druck und/oder Temperatur und/oder Konzentration des Abgases liefern. Unter bestimmten Bedingungen kann das AGR-System dazu verwendet werden, die Temperatur des Luft- und Kraftstoffgemisches in der Brennkammer zu regeln und dadurch ein Verfahren zur Steuerung des Zündzeitpunkts bei einigen Verbrennungsmodi bereitzustellen. Des Weiteren kann unter einigen Bedingungen ein Teil der Brenngase durch Steuern der Auslassventilbetätigung in der Brennkammer festgehalten oder eingeschlossen werden.
Wie oben beschrieben zeigt 1 nur einen Zylinder eines Mehrzylindermotors und jeder Zylinder kann ebenso seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzventil, Zündkerze usw. enthalten. Einige oder alle Zylinder können jedoch einige Komponenten teilen, wie zum Beispiel Nockenwellen zur Steuerung von Ventilbetätigung. Auf diese Weise kann eine Nockenwelle dazu verwendet werden, Ventilbetätigung für zwei oder mehr Zylinder zu steuern.
Die 2A und 2B zeigen ein beispielhaftes Ventilsystem. Auf 2A Bezug nehmend, ist ein Einlassventil 52, das einen Einlass- oder Auslasskanal 204 eines Zylinders 30 des Motors 10 steuert, in seiner geöffneten Stellung dargestellt. Das Einlassventil 52 umfasst einen Ventilkopf 206, der mit einem Ventilschaft 208 verbunden ist. Kraft zum Öffnen des Einlassventils 52 wird über ein Nockenbetätigungssystem 51 bereitgestellt. In diesem Beispiel enthält das Nockenbetätigungssystem 51 eine Nockenerhebung 210, die sich mit einer über dem Zylinder 30 befindlichen Nockenwelle 212 dreht. Die durch die Nockenerhebung 210 bereitgestellte Ventilöffnungskraft wird über den Stößel 58 auf das Einlassventil 52 übertragen. In diesem Beispiel ist der Stößel 58 ein flacher Tassenstößel, der sich in einer Stößelbohrung 214 befindet, die im Zylinderkopf 216 enthalten ist. Es liegen jedoch auch andere Arten von Stößeln, wie zum Beispiel Rollenstößel oder hydraulische Stößel, im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung. Die Nockenerhebung 210 hält während eines Teils der Nockenwellendrehung Kontakt mit dem Stößel 58, während der Grundkreis 209 für den Rest der Nockenwellendrehung mit dem Stößel in Kontakt ist. Wenn der Erhebungsteil den Stößel 58 berührt, drückt er den Stößel in eine Position, in der das Einlassventil 52 geöffnet ist, um zu gestatten, dass Gase in den Zylinder strömen. In alternativen Beispielen, in denen es sich bei dem Ventil um ein Auslassventil handelt, gestattet Öffnen des Auslassventils, dass Gase aus dem Zylinder strömen.
Das Einlassventil 52 ist mit einem Ventilfedersystem gekoppelt, das eine Kraft zum Schließen des Ventils bereitstellt. Das Ventilfedersystem umfasst eine Ventilfeder 218, die mit einem Federsitz 220 gekoppelt ist, eine Ventildichtung 222 und einen Federhalter 224. Nachdem die Nockenwelle die Nockenerhebung an der Position, die maximalen Ventilhub bereitstellt, vorbei gedreht hat (zum Beispiel den höchsten Teil der Nockenerhebung), wird die von dem Nocken auf den Stößel übertragene Kraft verringert, bis der Grundkreis erreicht ist. Die Ventilfeder 218, die während der Ventilöffnung komprimiert wird, liefert eine Kraft zum Drücken des Ventils 52 und des Stößels 58 in die geschlossene Stellung.
Der Unterteil des Stößels 58 (zum Beispiel die Seite, die mit dem Ventil 52 in Verbindung steht) und der Unterteil der Stößelbohrung 214 umfassen ein Reservoir 226, das mit einem Hydraulikfluid, wie zum Beispiel Öl, gefüllt sein kann. Der Kanal 228 in dem Zylinderkopf 216 kann die Stößelbohrung 214 über eine Motorölleitung mit einer nicht gezeigten Ölpumpe verbinden, um der Stößelbohrung druckbeaufschlagtes Öl zuzuführen. Entsprechend der Stößelbohrung 214 (erste) sind weitere (zweite, dritte etc.) positioniert, wobei der erste und der zweite (die weiteren) darin angeordneten Stößel Ölablasslöcher an Flächen des ersten und des zweiten Stößels enthält, die Kanäle 228 und 230 und Reservoir 226 hydraulisch verbinden. Darüber hinaus kann ein bidirektionaler Ölkanal 230 weiter mit der Stößelbohrung gekoppelt sein. Der Ölkanal 230 kann mit einem oder mehreren Stößeln gekoppelt sein, um eine zusätzliche Schließkraft für andere Ventile des Motors 10 bereitzustellen, wie unten ausführlicher beschrieben wird. Zur Regelung des Öldrucks in der Stößelbohrung und zum Entlüften von sich im Öl befindenden Luftblasen kann der Stößel Entlüftungslöcher 232, 234 an der Fläche 250 des Stößels 58 umfassen.
2B zeigt das Ventilsystem von 2A in seiner geschlossenen Stellung. Der Grundkreis 209 berührt den Stößel 58, und infolgedessen wird keine Abwärtskraft angelegt, um den Stößel 58 oder das Ventil 52 in die geöffnete Stellung zu bewegen. Der Ventilkopf 206 ist am Ventilsitz 236 positioniert, wodurch das Ventil auf seine geschlossene Stellung beschränkt ist, und stellt zusammen mit dem Ventilkopf 206 eine Dichtung bereit, um zu verhindern, dass Gase in die und aus der Brennkammer des Zylinders 30 strömen. Die Ventilfeder 218 wird weniger komprimiert, und aufgrund der Position der Nockenerhebung 210 befindet sich der Stößel 58 in seiner am stärksten angehobenen Position. Infolgedessen wird das Volumen des Reservoirs 226 im Vergleich zu dem Volumen des Reservoirs 226, das in 2A gezeigt wird, vergrößert, wenn sich das Ventil in seiner geöffneten Stellung befindet.
Die 3A–3D zeigen beispielhafte Systeme zur Betätigung von zwei Ventilen des Motors 10. In diesem Beispiel handelt es sich bei dem Motor 10 um einen Reihen-Vierzylindermotor mit einer Zündfolge von 1-3-4-2. Es liegen jedoch auch andere Motoranordnungen im Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung. In den 3A und 3B werden zwei beispielhafte Stößelbohrungen 302 und 304 gezeigt, die über einen bidirektionalen Ölkanal 306 in Strömungsverbindung miteinander stehen. In der ersten Stößelbohrung 302 kann ein Einlassventil untergebracht sein, und der erste Stößel kann mit einem Stößel eines Zylinders in hydraulischer Verbindung stehen, der um ein Vielfaches von 90 Kurbelwellengrad von dem Zylinder beabstandet ist, mit dem ein zweites Einlassventil, das in der zweiten Stößelbohrung 302 untergebracht ist, gekoppelt ist. Für einen V8-Motor mit einer Zündfolge von 1-3-7-2-6-5-4-8 kann zum Beispiel ein Stößel eines Einlassventils eines Zylinders Nummer drei in hydraulischer Verbindung mit einem Stößel eines Auslassventils von Zylinder Nummer eins stehen. Wenn sich das Auslassventil von Zylinder Nummer eins schließt, öffnet sich auf diese Weise das Einlassventil von Zylinder Nummer drei und hilft deshalb dabei, das Auslassventil von Zylinder Nummer eins zu schließen. Deshalb wird der in dem Stößel des ersten Zylinders erzeugte Druck an den Stößel des zweiten Zylinders angelegt, und verstärkt die Kraft zum Schließen des Auslassventils des zweiten Zylinders. In alternativen Beispielen kann ein Ventil ein Einlassventil sein und das andere Ventil kann ein Auslassventil sein. In anderen Beispielen kann ein Ventil ein Auslassventil sein und das andere Ventil auch ein Auslassventil sein. In noch anderen Beispielen können zwei Einlassventilstößel von zwei verschiedenen Zylindern in hydraulischer Verbindung miteinander stehen. In einigen Motoren, wie zum Beispiel Motoren mit vier Zylindern, kann der Auslassstößel eines Zylinders mit einem Einlassstößel des gleichen Zylinders in hydraulischer Verbindung stehen. Die Überlappungszeit zwischen dem Einlass- und Auslassventil kann eine Kraftübertragung von dem Einlassnocken auf den Auslassventilstößel gestatten.
Die Kästen 308, 310 stellen jeweils einen Stößel und ein zugehöriges Ventilsystem dar, wie zum Beispiel das in den 2A und 2B gezeigte. Auf 3A Bezug nehmend, kann eine nicht gezeigte Nockenwelle Kraft bereitstellen, die den Stößel und das dazugehörige Ventilsystem 308 nach unten in eine geöffnete Ventilstellung drückt, wie oben unter Bezugnahme auf die 2A und 2B erläutert, um das Ventil zum Beispiel während des Ansaughubs zu öffnen. Öl in der Stößelbohrung 302 wird mit Druck beaufschlagt und kann infolgedessen aus der Stößelbohrung 302 und in den mit der Stößelbohrung gekoppelten bidirektionalen Ölkanal 306 strömen, wie durch die Pfeile gezeigt. Öl kann durch den Ölkanal 306 zu der zweiten Stößelbohrung 304 fließen, wodurch das in der Stößelbohrung 304 enthaltene Öl mit zunehmendem Druck beaufschlagt wird. In einer Stößelbohrung 304 ist ein mit einem Zylinder gekoppeltes Einlassventil untergebracht, das um ein Vielfaches von 180 Kurbelwellengrad von dem Zylinder beabstandet ist, der mit dem Ventilsystem der Stößelbohrung 302 gekoppelt ist, wenn sich der erste Zylinder im Ansaughub befindet, befindet sich der zweite Zylinder im Arbeitshub. Infolgedessen liefert die Nockenwelle keine Ventilöffnungs- oder Abwärtskraft auf den Stößel und das zugehörige Ventilsystem 310. Der eingeleitete Öldruck kann somit eine Schließkraft bereitstellen, um den Stößel und das zugehörige Ventilsystem 310 nach oben zu drücken.
Auf 3B Bezug nehmend, wird das erste Ventilsystem 308 beim Schließen eines Ventils gezeigt, während das zweite Ventilsystem 310 ein Ventil öffnet. Die Nockenwelle liefert eine Kraft zum Öffnen des Ventilsystems 310 der Stößelbohrung 304. Folglich wird das Öl in der Stößelbohrung 304 mit Druck beaufschlagt und fließt durch den bidirektionalen Ölkanal 306 hinaus zu der Stößelbohrung 302, wie durch die Pfeile gezeigt. Der eingeleitete Öldruck in der Stößelbohrung 302 kann eine Schließkraft zum Schließen des Ventils der Stößelbohrung 302 liefern.
3C und 3D zeigen ein alternatives beispielhaftes System zur Betätigung von Ventilen. Wenn die Nockenwelle den Stößel und das zugehörige Ventilsystem 308 nach unten drückt kann hier Öl durch einen unidirektionalen Ölkanal 312, der mit der Stößelbohrung 304 gekoppelt ist, fließen. Auf diese Weise wird der Stößel 310 in eine Ventilöffnungsrichtung gedrückt. Des Weiteren ist ein zweiter unidirektionaler Ölkanal 314 zum Gestatten von Ölfluss in die entgegengesetzte Richtung vorgesehen. Steuerung des Ölflusses kann über Rückschlagventile 316, 318 bereitgestellt werden. Das Rückschlagventil 316 kann in dem Ölkanal 312 dazu konfiguriert sein, Ölfluss von der Stößelbohrung 302 zu der Stößelbohrung 304 zu gestatten und Ölfluss von der Stößelbohrung 304 zu der Stößelbohrung 302 zu verhindern. Umgekehrt kann das Rückschlagventil 318 in dem Ölkanal 314 dazu konfiguriert sein, Ölfluss von der Stößelbohrung 304 zu der Stößelbohrung 302 zu gestatten und Ölfluss von der Stößelbohrung 302 zu der Stößelbohrung 304 zu verhindern.
Auf 4 Bezug nehmend, wird ein beispielhaftes Diagramm eines simulierten Motorbetriebs gezeigt. Die Zeit beginnt auf der linken Seite des Diagramms und nimmt zur rechten Seite des Diagramms hin zu. Die dargestellte Folge zeigt einen Betrieb eines nicht einschränkenden Vierzylinder-Viertaktmotors. Die dargestellte Sequenz kann zu Beginn des Motorbetriebs, in der Mitte oder am Ende eintreten. In diesem Beispiel stellen die vertikalen Markierungen zwischen Zylinderpositionslinien ZYL. 1–4 den oberen Totpunkt oder den unteren Totpunkt für die jeweiligen Zylinderhübe dar, und zwischen jeder vertikalen Markierung liegen 180 Kurbelwellengrad.
Die Zylinder 1–4 durchlaufen jeweils einen Ansaug-, Verdichtungs-, Arbeits- und Auslasshub während eines Zyklus des Zylinders, und die Motorverbrennungsfolge ist 1-3-4-2. In dem Beispiel von 4 steht der Stößel eines Einlassventils mit einem Auslassventil des gleichen Zylinders in hydraulischer Verbindung. Infolgedessen kann Kraft von der Einlassnockenwelle über den Einlassstößel zu dem Auslassventil über den Auslassstößel übertragen werden. Die Überlappungszeit zwischen der Auslassventilbetätigung und der Einlassventilbetätigung kann solch einen Betrieb bereitstellen. Darüber hinaus kann in einigen Beispielen die Phase der Einlassventil- und/oder Auslassventilbetätigung eingestellt werden, um die Einlassventil- und Auslassventilüberlappung zu vergrößern, wodurch die Übertragung von zusätzlicher Kraft von der Einlassnockenwelle zu dem schließenden Auslassventil übertragen wird.
Das erste Diagramm von oben in der Figur stellt die Position von Zylinder Nummer eins und insbesondere den Hub von Zylinder Nummer eins dar, wenn die Motorkurbelwelle gedreht wird. Jeder Hub kann 180 Kurbelwellengrad darstellen. Deshalb kann für einen Viertaktmotor ein Motorzyklus 720° betragen, das gleiche Kurbelwellenintervall für einen kompletten Zyklus des Motors. Der Stern bei der Bezeichnung 402 gibt das erste Zündereignis für das erste Verbrennungsereignis an. Der Stern 410 stellt das zweite Verbrennungsereignis für den Zylinder Nummer eins und die fünfte Verbrennung im Betrieb der dargestellten Sequenz dar. Die Zündung kann durch eine Zündkerze oder durch Kompression eingeleitet werden. Bei dieser Sequenz sind die Ventile von Zylinder Nummer eins für mindestens einen Teil des Ansaughubs geöffnet, um dem Zylinder Luft zuzuführen. Kraftstoff kann durch Kanal- oder Direkteinspritzdüsen in die Motorzylinder eingespritzt werden. Das Kraftstoff- und Luftgemisch wird während des Verdichtungshubs komprimiert und gezündet.
Die zweite Zylinderpositionslinie von oben in der Figur stellt die Position und den Hub für Zylinder Nummer drei dar. Da die Verbrennungsfolge dieses bestimmten Motors 1-3-4-2 ist, wird das zweite Verbrennungsereignis ab Motorstopp bei 404 eingeleitet, wie durch den Stern gezeigt. Der Stern 404 stellt das Einleiten des ersten Verbrennungsereignisses für Zylinder Nummer drei und das zweite Verbrennungsereignis in dem dargestellten Ablauf dar.
Die dritte Zylinderpositionslinie von oben in der Figur stellt die Position und den Hub für Zylinder Nummer vier dar. Der Stern 406 stellt das Einleiten des ersten Verbrennungsereignisses für Zylinder Nummer vier und das dritte Verbrennungsereignis dar.
Die vierte Zylinderpositionslinie von oben in der Figur stellt die Position und den Hub für Zylinder Nummer zwei dar. Der Stern 408 stellt das Einleiten des ersten Verbrennungsereignisses für Zylinder Nummer zwei und das vierte Verbrennungsereignis dar.
Über jedem Zylinderdiagramm befindet sich eine Darstellung beispielhafter Öldrücke in einem dem Zylinder zugeordneten Stößel. Das Druckdiagramm 412 zeigt zum Beispiel den Druck in einem mit einem Einlassventil von Zylinder eins gekoppelten Stößel. Das Druckdiagramm 414 zeigt den Druck in einem mit einem Einlassventil von Zylinder drei gekoppelten Stößel, das Druckdiagramm 416 zeigt den Druck in einem mit einem Einlassventil von Zylinder vier gekoppelten Stößel, und das Druckdiagramm 418 zeigt den Druck in einem mit einem Einlassventil von Zylinder zwei gekoppelten Stößel.
Auf die erste Zylinderlinie Bezug nehmend, öffnet sich während des Auslasshubs das Auslassventil, wodurch eine Verringerung des Ölreservoirvolumens in der Auslassventilstößelbohrung bewirkt wird, wie oben unter Bezugnahme auf 2A erläutert. Infolgedessen nimmt der Öldruck in der Einlassventilstößelbohrung zu, wie durch die Spitze 420 des Druckdiagramms 412 gezeigt. Wenn das Auslassventil Maximalhub passiert hat und beginnt, sich zu schließen, geht der Druck auf Grundliniendruckhöhe 412 zurück. Da das Einlassventil von Zylinder Nummer eins während des Zeitraums, während dessen sich der über die Auslassnockenwelle dem Auslassstößel bereitgestellte Druck auf einem Spitzenwert befindet, geschlossen ist, gibt es keine Auswirkung auf den Betrieb des Einlassventils von Zylinder Nummer eins.
Während des Ansaughubs von Zylinder Nummer eins beginnt sich ein Einlassventil von Zylinder Nummer eins zu öffnen und Druck im Auslassventilstößel von Zylinder Nummer eins nimmt zu, da das Einlassventil von Zylinder Nummer eins mit dem Auslassventil von Zylinder Nummer eins in hydraulischer Verbindung steht. Infolgedessen unterstützt die Einlassnockenwelle das Schließen des Auslassventils. Öl von der Einlassventilstößelbohrung von Zylinder Nummer eins fließt über einen Ölkanal, wie zum Beispiel einen bidirektionalen Ölkanal, in die Auslassventilstößelbohrung von Zylinder eins, wodurch eine Zunahme des Drucks der Auslassventilstößelbohrung von Zylinder eins bewirkt wird, wie anhand der Spitze 422 des Druckdiagramms 412 zu sehen. Zunehmender Druck im Auslassstößel von Zylinder Nummer eins stellt eine vergrößerte Schließkraft zur Unterstützung des Schließens des Auslassventils von Zylinder Nummer eins bereit. Nach vollständigem Schließen des Einlassventils von Zylinder eins kehrt der Druck im Stößel zu der Grundlinie bei 412 zurück. Auf diese Weise stellt die Einlassnockenwelle über den Einlassventil- und Auslassventilstößel eine Schließkraft für das Auslassventil von Zylinder Nummer eins bereit.
Analog zu Zylinder eins weisen Zylinder zwei, drei und vier Einlassventilstößel auf, die mit Auslassventilstößeln in hydraulischer Verbindung stehen. Wie unter Bezugnahme auf Zylinder Nummer eins erläutert, nimmt beim Öffnen der Einlassventile von Zylinder Nummer zwei, drei und vier Druck im Auslassventilstößel der jeweiligen Zylinder zu, wodurch das Schließen der Auslassventile für Zylinder Nummer zwei, drei und vier unterstützt wird. Druckspitzen 424–434 zeigen ähnliche Druckspitzen für Zylinder Nummer zwei, drei und vier in den Einlass- und Auslassventilstößeln wie bei Zylinder Nummer eins gezeigt.
Nunmehr auf 5 Bezug nehmend, werden Öldrücke in Auslassventilstößeln und Einlassventilstößeln für einen beispielhaften Sechszylindermotor gezeigt. Der Sechszylindermotor hat eine Zündfolge von 1-4-2-5-3-6. Die Sequenz von 5 ähnelt der von 4. Deshalb werden der Kürze halber nur die Differenzen zwischen der Sequenz von 4 und der Sequenz von 5 beschrieben. Das System von 10 kann die in 5 gezeigte Sequenz bereitstellen.
Zylinderereignisse eines Sechszylindermotors sind um 120 Kurbelwellengrad außer Phase. Zum Beispiel liegt der Ansaughub von Zylinder Nummer eins bei 120 Kurbelwellengrad vor dem Ansaughub von Zylinder Nummer vier. Deshalb wird zur Unterstützung des Schließens eines Auslassventils eines Zylinders des Sechszylindermotors der in der Verbrennungsfolge des Motors vorangehende Stößel eines Einlassventils eines Ereignisses von Zylinder eins in hydraulische Verbindung mit dem Auslassventilstößel gesetzt.
Der Auslasshub von Zylinder Nummer zwei ist der erste komplette Auslasshub, der in 5 gezeigt wird. Der Auslassventilstößel von Zylinder Nummer zwei steht in hydraulischer Verbindung mit dem Einlassventilstößel von Zylinder Nummer vier. Zylinder Nummer vier liegt um 120 Kurbelwellengrad vor Zylinder Nummer zwei. Ebenso steht der Einlassventilstößel von Zylinder Nummer eins mit dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer vier in hydraulischer Verbindung. Des Weiteren steht der Einlassventilstößel von Zylinder Nummer sechs mit dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer eins in hydraulischer Verbindung. Darüber hinaus steht der Einlassventilstößel von Zylinder Nummer zwei mit dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer fünf in hydraulischer Verbindung. Des Weiteren steht der Einlassventilstößel von Zylinder Nummer fünf mit dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer drei in hydraulischer Verbindung.
Wenn ein Einlassventilstößel mit einem Auslassventilstößel in hydraulische Verbindung gesetzt wird, gestattet er die Unterstützung des Öffnens des Auslassventils eines anderen Zylinders durch die Einlassventilnockenwelle. Zum Beispiel ist das Auslassventil von Zylinder Nummer zwei während des Auslasshubs 508 geöffnet. Das Einlassventil von Zylinder Nummer vier öffnet sich während des Auslasshubs 508, und Öldruck im Einlassventilstößel von Zylinder Nummer vier erreicht eine Spitze bei 502. Öl von dem Einlassventilstößel von Zylinder Nummer vier wird während der Zeit, während der das Auslassventil von Zylinder Nummer zwei schließt, zu dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer zwei weitergeleitet. Folglich unterstützt das Öffnen des Einlassventils in Zylinder Nummer vier das Schließen des Auslassventils von Zylinder Nummer zwei.
Der Auslasshub 514 von Zylinder Nummer fünf beginnt bei 120 Kurbelwellengrad nach Beginn des Auslasshubs 508. Der Druck im Auslassstößel von Zylinder Nummer fünf nimmt mit Erreichen des Spitzenhubs durch das Auslassventil zu. Da der Einlassventilstößel von Zylinder Nummer zwei mit dem Auslassventilstößel von Zylinder Nummer fünf gekoppelt ist, erreicht Öldruck im Einlassventilstößel von Zylinder zwei bei 504 eine erste Druckspitze. Die Druckspitze des Drucköls bei 504 tritt auf, wenn das Hubausmaß für das Einlassventil von Zylinder Nummer zwei gering ist. Folglich kann die durch das Öffnen des Auslassventils von Zylinder Nummer fünf verursachte Öldruckspitze durch die Einlassnockenwelle überwunden werden. Die Einlassnockenwelle bewirkt, dass der Öldruck im Einlassventilstößel zunimmt und bei 506 eine Spitze erreicht, wo der Öldruck dabei helfen kann, das Auslassventil von Zylinder Nummer fünf zu schließen. Analog dazu rühren die Öldruckspitzen bei 510 und 512 des Einlassventilstößels vom Öffnen des Auslassventils von Zylinder Nummer drei und Öffnen des Einlassventils von Zylinder Nummer fünf her.
Auf diese Weise kann das Öffnen eines Einlassventils eines Zylinders das Schließen des Auslassventils eines anderen Zylinders unterstützen. Es sei darauf hingewiesen, dass das Schließen des Einlassventils weiterhin durch Ändern der Reihenfolge der hydraulischen Kommunikation zwischen Motorzylinderstößeln unterstützt werden kann. Somit kann in einigen Beispielen nur das Schließen von Auslassventilen unterstützt werden. In anderen Beispielen kann nur das Schließen von Einlassventilen unterstützt werden. Des Weiteren kann in einigen Beispielen sowohl das Schließen von Einlassventilen als auch von Auslassventilen durch hydraulisches Koppeln von Stößelbohrungen unterstützt werden. Darüber hinaus kann der Zeitpunkt, wann das Einlassventil eines Zylinders das Schließen des Auslassventils eines anderen Zylinders unterstützt, durch Nachspät- oder Nachfrühverstellen des Einlassventilöffnungszeitpunkts eingestellt werden. Der Einlassventilöffnungszeitpunkt für Sechszylindermotoren kann nach spät verstellt werden, um Druck im Auslassventilstößel zum Auslassventilschließzeitpunkt zu erhöhen.
Die 6–9 zeigen beispielhafte Motorventilsysteme. 6 zeigt die hydraulische Kopplung von Einlassventilstößeln eines Vierzylinderreihenmotors 10 gemäß einem ersten Beispiel. Der Motor 10 weist vier Zylinder auf, die jeweils ein Einlassventil mit einem Stößel enthalten. Zylinder eins enthält ein Einlassventil und einen Stößel 602, Zylinder zwei enthält ein Einlassventil und Stößel 604, Zylinder drei enthält ein Einlassventil und Stößel 606 und Zylinder vier enthält ein Einlassventil und Stößel 608. Wie unter Bezugnahme auf 3A beschrieben, sind die Stößel 602 und 608 durch einen bidirektionalen Ölkanal 610 hydraulisch verbunden. Die Stößel 604 und 606 sind durch einen bidirektionalen Ölkanal 612 hydraulisch verbunden. Eine Ölpumpe 614 führt druckbeaufschlagtes Motoröl über die Hauptmotorölleitung 616 den Stößeln zu. Ein Sumpf 618 ist mit der Ölpumpe hydraulisch verbunden, um ein Ölreservoir für die Pumpe bereitzustellen. Der Sumpf 618 kann bei normalem Motorbetrieb überschüssiges Öl von dem Motor 10 auffangen. Die Ölpumpe 614 kann dazu konfiguriert sein, Öl mit einem konstanten Druck zuzuführen. Als Alternative dazu kann die Pumpe eine Ölpumpe mit variablem Druck sein, die dazu konfiguriert ist, Öl mit verschiedenen Drücken in Abhängigkeit von Motorbetriebsbedingungen zuzuführen. In dem System von 6 kann ein Ölzufuhrkanal 620, 622 von der Hauptölleitung abgezweigt sein, um jedem bidirektionalen Ölkanal 610, 612 Öl zuzuführen. Rückschlagventile 624, 626 können in Kanälen 620, 622 vorgesehen sein, um Ölfluss zu den bidirektionalen Ölkanälen 610, 612 zu gestatten, wenn Druck in den Stößeln und im bidirektionalen Ölkanal unter einen vorbestimmten Schwellwert abfällt. Die Rückschlagventile 624, 626 verhindern weiterhin Ölrückfluss zu der Ölpumpe. Die bidirektionalen Ölkanäle 610, 612 können auch Durchlässe 628 enthalten, um überschüssiges Motoröl zu dem Sumpf zurück abzulassen, wenn Druck in den Kanälen zu hoch wird. Diese Durchlässe können dazu konfiguriert sein, den Druck in den bidirektionalen Ölkanälen zu regeln und somit die den Ventilen zugeführten Schließkräfte zu regeln. Das Motorventilsystem kann wahlweise Durchlassrohre 630, 632 enthalten, die mit den bidirektionalen Ölkanälen 610, 612 gekoppelt sind, um überschüssiges Öl über den Ölkanal 640 zu dem Sumpf 618 zurück abzulassen.
In dem System von 6 wird Öl des Einlassventilstößels von Zylinder Nummer eins zu dem Einlassventilstößel von Zylinder Nummer vier weitergeleitet. Ebenso wird Öl von dem Einlassventil von Zylinder Nummer vier zu dem Einlassventilstößel von Zylinder Nummer eins weitergeleitet. Einlassventilstößel für Zylinder zwei und drei werden in hydraulischer Verbindung gezeigt, so dass Öl zwischen Einlassventilstößeln ausgetauscht werden kann.
7 zeigt das Motorventilsystem gemäß einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung. Analog zu dem oben unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Ventilsystem, sind die Stößel 602 und 608 durch einen bidirektionalen Ölkanal 610 verbunden, und die Stößel 604 und 606 sind durch einen bidirektionalen Ölkanal 612 hydraulisch verbunden. Eine Ölpumpe 614 kann Öl über die Ölleitung 616 von dem Sumpf 618 zu den Stößeln pumpen. In dem in 7 gezeigten Beispiel kann jeder Stößel dazu konfiguriert sein, druckbeaufschlagtes Motoröl von der Pumpe 614 zu empfangen. Ölzufuhrkanäle, zum Beispiel der Ölzufuhrkanal 702, können jedem Stößel Öl von der Ölleitung 616 zuführen.
Es versteht sich, dass in den 6 und 7 zwar Einlassventile dargestellt sind, jedoch die gleichen Konfigurationen auch auf die Auslasszylinder des Motors 10 angewandt werden können. Darüber hinaus wird in den 6 und 7 ein Einlassventil pro Zylinder dargestellt, jedoch kann jeder Zylinder mehr als ein Einlassventil aufweisen. Wenn jeder Zylinder mehr als ein Einlassventil aufweist, dann können beide Stößel für beide Einlassventile pro Zylinder mit dem gleichen bidirektionalen Ölkanal verbunden sein. Als Alternative dazu kann ein Stößel eines ersten Einlassventils eines ersten Zylinders über einen bidirektionalen Ölkanal mit einem Stößel eines ersten Einlassventils eines anderen Zylinders verbunden sein, während ein Stößel eines zweiten Einlassventils des ersten Zylinders über einen zweiten bidirektionalen Ölkanal mit einem Stößel eines zweiten Ventils eines anderen Zylinders verbunden sein kann.
Auf 8 Bezug nehmend, wird ein Motorventilsystem gemäß einem zusätzlichen Beispiel der Offenbarung gezeigt. Das in 8 gezeigte Ventilsystem ist dazu konfiguriert, die Zeitsteuerung der Einlassventile mit der Zeitsteuerung der Auslassventile hydraulisch zu koppeln. Neben den Einlassventilen und zugehörigen Stößeln, die unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben werden, zeigt 8 darüber hinaus Auslassventile und zugehörige Stößel. Zylinder eins enthält ein Einlassventil und Stößel 602 und Auslassventil und Stößel 802, Zylinder zwei enthält ein Einlassventil und Stößel 604 und Auslassventil und Stößel 804. Zylinder drei enthält ein Einlassventil und Stößel 606 und ein Auslassventil und Stößel 806, und Zylinder vier enthält ein Einlassventil und Stößel 608 und ein Auslassventil und Stößel 808. Der Einlassventilstößel 602 ist über einen bidirektionalen Ölkanal 810 mit dem Auslassventilstößel 802 verbunden. Der Auslassventilstößel 804 ist über einen bidirektionalen Ölkanal 812 mit dem Einlassventilstößel 604 verbunden, der Einlassventilstößel 606 ist über einen bidirektionalen Ölkanal 814 mit dem Auslassventilstößel 806 verbunden, und der Auslassventilstößel 808 ist über einen bidirektionalen Ölkanal 816 mit dem Einlassventilstößel 608 verbunden. Eine Ölpumpe 614 pumpt Öl von dem Sumpf 618 über die Ölleitung 616 zu den bidirektionalen Ölkanälen. Analog zu dem unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen System sind Rückschlagventile 818, 820, 822, 824 zwischen der Ölleitung und jedem bidirektionalen Ölkanal positioniert, um einen unidirektionalen Ölfluss zur Aufrechterhaltung von Öldruck in den Stößeln und Ölkanälen bereitzustellen. Weitere Steuerung des Öldrucks wird durch die Durchlässe 628 in den bidirektionalen Ölkanälen bereitgestellt.
9 zeigt das Motorventilsystem gemäß einem anderen Beispiel. Analog zu dem in 8 dargestellten System steht jeder Einlassventilstößel in hydraulischer Verbindung mit einem Auslassventil und Stößel. In dem System von 9 wird das Öl ähnlich wie bei dem unter Bezugnahme auf 7 beschriebenen System, durch die Ölpumpe 614 aus dem Sumpf 618 durch die Ölleitung 616 durch einzelne Zufuhrkanäle, zum Beispiel Kanal 902, zu jedem einzelnen Einlass- und Auslassstößel gepumpt. Die Systeme der 8 und 9 können die in 4 dargestellten Öldrücke bereitstellen. Des Weiteren kann die Zeitsteuerung der Einlass- und/oder Auslassventile bezüglich der Motorkurbelwelle eingestellt werden, so dass das Ausmaß der Ventilschließungsunterstützung eingestellt werden kann. In einigen Beispielen können die Motorkurbelwellen auf Grundlage von Motordrehzahl eingestellt werden, um die zugeführte Schließkraft zur Unterstützung des Schließens von Ventilen zu ändern.
Nunmehr auf 10 Bezug nehmend, wird ein beispielhafter Sechszylindermotor mit hydraulisch unterstützter Ventilschließung gezeigt. Alle sechs Motorzylinder werden mit Einlass- und Auslassventilstößeln gezeigt. Der Einlassventilstößel 1022 von Zylinder Nummer eins steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit dem Auslassventilstößel 1012 von Zylinder Nummer vier. Der Einlassventilstößel 1026 von Zylinder Nummer zwei steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit dem Auslassventilstößel 1016 von Zylinder Nummer fünf. Der Einlassventilstößel 1030 von Zylinder Nummer drei steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit dem Auslassventilstößel 1020 von Zylinder Nummer sechs. Der Einlassventilstößel 1010 von Zylinder Nummer vier steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit dem Auslassventilstößel 1028 von Zylinder Nummer zwei. Der Einlassventilstößel 1014 von Zylinder Nummer fünf steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit Auslassventilstößel 1040 von Zylinder Nummer drei. Der Einlassventilstößel 1018 von Zylinder Nummer sechs steht in der Darstellung in hydraulischer Verbindung mit Auslassventilstößel 1024 von Zylinder Nummer eins.
Auf diese Weise können die Einlassventilstößel eines Zylinders mit Auslassventilstößeln eines anderen Zylinders in hydraulischer Verbindung stehen, um die Auslassventilschließung zu unterstützen. Des Weiteren kann die Zeitsteuerung der Unterstützung von Einlass- und Auslassventilen über Nockenwellenverstelleinrichtungen eingestellt werden.
Somit stellen die Systeme der 1–10 ein Ventilsystem für einen Motor bereit, das eine erste Stößelbohrung eines ersten Zylinders und eine zweite Stößelbohrung eines zweiten Zylinders und einen bidirektionalen Ölkanal, der mit der ersten Stößelbohrung und der zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht, umfasst. Des Weiteren enthält das System eine Motorölleitung, die mit dem bidirektionalen Ölkanal in Strömungsverbindung steht, wobei der Motorölleitung durch eine Ölpumpe Öl zugeführt wird. Des Weiteren enthält das System einen ersten und einen zweiten Stößel, die in der ersten und der zweiten Stößelbohrung positioniert sind, wobei der erste und der zweite Stößel Ölablasslöcher an Flächen des ersten und des zweiten Stößels enthalten. Weiterhin enthält das System ein Rückschlagventil, das entlang der Motorölleitung positioniert ist, wobei das Rückschlagventil Ölfluss von der Ölleitung zu dem bidirektionalen Ölkanal gestattet und das Rückschlagventil Ölfluss von dem bidirektionalen Ölkanal zu der Ölleitung im Wesentlichen verhindert. Das System ist anwendbar, wenn der bidirektionale Ölkanal eine alleinige Strömungskopplung der ersten Stößelbohrung mit der zweiten Stößelbohrung herstellt. Weiterhin ist das System anwendbar, wenn der erste und der zweite Zylinder in einer Zündfolge des Motors um 180 Kurbelwellengrad beabstandet sind. Des Weiteren enthält das System eine Strömungsbegrenzungsdrossel, die in dem bidirektionalen Ölkanal positioniert ist. Des Weiteren ist das System anwendbar, wenn ein unteres Ende des ersten Stößels und ein unteres Ende der ersten Stößelbohrung ein erstes Ölreservoir bereitstellen und ein unteres Ende des zweiten Stößels und ein unteres Ende der zweiten Stößelbohrung ein zweites Ölreservoir bereitstellen.
Die Systeme der 1–10 stellen weiterhin einen Verbrennungsmotor bereit, der eine erste Stößelbohrung eines ersten Zylinders und eine zweite Stößelbohrung eines zweiten Zylinders, einen ersten unidirektionalen Ölkanal, der mit der ersten Stößelbohrung und der zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht, und einen zweiten unidirektionalen Ölkanal, der mit der ersten Stößelbohrung und der zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht, umfasst, wobei eine Flussrichtung des ersten unidirektionalen Ölkanals einer Flussrichtung des zweiten unidirektionalen Ölkanals entgegengesetzt ist. Das System ist anwendbar, wenn die erste Stößelbohrung einen Stößel enthält, der ein Einlassventil aktiviert, und wenn die zweite Stößelbohrung einen Stößel enthält, der ein Einlassventil aktiviert. Des Weiteren ist das System anwendbar, wenn die erste Stößelbohrung einen Stößel enthält, der ein Einlassventil aktiviert, und wenn die zweite Stößelbohrung einen Stößel enthält, der ein Auslassventil aktiviert. Das System enthält einen ersten Stößel in der ersten Stößelbohrung und einen zweiten Stößel in der zweiten Stößelbohrung, wobei der erste Stößel und die erste Stößelbohrung ein erstes und ein zweites Ventil enthalten, wobei das erste Ventil Fluss durch den ersten unidirektionalen Ölkanal drosselt, wenn sich der erste Stößel in einer ersten Position befindet, wobei das zweite Ventil Fluss durch den zweiten unidirektionalen Ölkanal drosselt, wenn sich der erste Stößel in einer zweiten Position befindet. Weiterhin enthält das System einen ersten Stößel in der ersten Stößelbohrung und einen zweiten Stößel in der zweiten Stößelbohrung, wobei der zweite Stößel und die zweite Stößelbohrung ein erstes und ein zweites Ventil enthalten, wobei das erste Ventil Fluss durch den ersten unidirektionalen Ölkanal drosselt, wenn sich der zweite Stößel in einer ersten Position befindet, wobei das zweite Ventil Fluss durch den zweiten unidirektionalen Ölkanal drosselt, wenn sich der zweite Stößel in einer zweiten Position befindet.
Auf 11 Bezug nehmend, zeigt ein Ablaufdiagramm ein beispielhaftes Verfahren 1100 zur Bereitstellung einer Ventilschließkraft. Bei 1102 umfasst das Verfahren 1100 Anlegen einer Schließkraft an ein erstes Ventil eines ersten Zylinders. Das erste Ventil kann ein Einlassventil sein, oder es kann ein Auslassventil sein. Bei 1104 öffnet das Verfahren 1100 ein zweites Ventil eines zweiten Zylinders über eine Nockenerhebung. In anderen Beispielen können sich das Einlassventil und das Auslassventil in dem gleichen Zylinder befinden. Das zweite Ventil kann ein Einlass- oder ein Auslassventil sein. Strömungsverbindung kann zwischen einem ersten Stößel des ersten Zylinders und einem zweiten Stößel des zweiten Zylinders durch einen Ölkanal bei 1106 erfolgen. Der Ölkanal kann ein bidirektionaler Ölkanal sein, der dazu konfiguriert ist, freien Ölfluss zwischen dem ersten und dem zweiten Stößel zu gestatten. Als Alternative dazu kann es sich bei dem Ölkanal um einen unidirektionalen Ölkanal handeln, der dazu konfiguriert ist, dem Öl zu gestatten, von dem zweiten Stößel zu dem ersten Stößel zu fließen und Ölfluss von dem ersten Stößel zu dem zweiten Stößel zu drosseln. Bei 1108 kann Öldruck in dem ersten und zweiten Stößel auf Grundlage einer Motortemperatur eingestellt werden. Zum Beispiel kann die Motorsteuerung 12 die Motortemperatur auf Grundlage von Kühlmitteltemperatur bestimmen, oder sie kann die Motortemperatur auf Grundlage der Zeit oder Anzahl von Zylinderereignissen seit Motorstart schätzen. Da sich Ölviskosität bei niedrigen Motortemperaturen erhöht, können niedrige Motortemperaturen zu einem erhöhten Öldruck führen. Die Motorsteuerung 12 kann die Ölpumpe 614 steuern, um den Druck von dem ersten und zweiten Stößel zugeführtem Öl einzustellen und so eine Sollhöhe des Öldrucks aufrechtzuerhalten, um die Schließkraft für das erste Ventil bereitzustellen. Bei 1110 kann die Motordrehzahl auf Grundlage einer Motortemperatur begrenzt werden, so dass hydraulischer Verbindung zwischen Stößeln Rechnung getragen wird. Die Motorsteuerung 12 kann zum Beispiel die Motortemperatur auf Grundlage von Kühlmittel- oder Öltemperatur bestimmen, oder sie kann die Motortemperatur auf Grundlage der Zeit oder Anzahl von Zylinderereignissen seit Motorstart schätzen. Wenn die Motorsteuerung 12 bestimmt, dass die Motortemperatur hoch ist, kann Öldruck in dem ersten und zweiten Stößel zu niedrig sein, um dem ersten Ventil die Sollschließkraft zuzuführen. Die Motordrehzahl kann durch die Motorsteuerung 12 durch Einstellung zum Beispiel der Kraftstoffeinspritzung, der Drossel und/oder des Zündzeitpunkts begrenzt werden, um niedrigere Drehzahlen und deshalb eine geringere erforderliche Ventilschließkraft zu erreichen. Bei 1112 kann die Motordrehzahl auf Grundlage von Öldruck in einem Ölkanal begrenzt werden. Die Motorsteuerung 12 kann Öldruck in einem Ölkanal, zum Beispiel in einem bidirektionalen Ölkanal, bestimmen und Motordrehzahl begrenzen, wenn der bestimmte Öldruck in dem Ölkanal niedrig ist. Die Motordrehzahl kann durch die Motorsteuerung 12 begrenzt werden, indem zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzung, die Drossel und/oder der Zündzeitpunkt eingestellt werden, um niedrige Drehzahlen und deshalb eine geringere erforderliche Ventilschließkraft zu erreichen.
Bei 1114 umfasst das Verfahren 1100 Anlegen der Schließkraft an das zweite Ventil des zweiten Zylinders. Eine Nockenerhebung öffnet das erste Ventil des ersten Zylinders bei 1116. Es kommt zu Strömungsverbindung zwischen dem ersten Stößel des ersten Zylinders und dem zweiten Stößel des zweiten Zylinders über einen Ölkanal bei 1118. Der Ölkanal kann ein bidirektionaler Ölkanal sein, der dazu konfiguriert ist, freien Ölfluss zwischen dem ersten und dem zweiten Stößel zu gestatten. Als Alternative dazu kann der Ölkanal ein unidirektionaler Ölkanal sein, der dazu konfiguriert ist, Ölfluss von dem ersten Stößel zu dem zweiten Stößel zu gestatten und Ölfluss von dem zweiten Stößel zu dem ersten Stößel zu drosseln. Bei 1120 kann Öldruck in dem ersten und zweiten Stößel auf Grundlage einer Motortemperatur eingestellt werden. Die Motorsteuerung 12 kann zum Beispiel die Motortemperatur auf Grundlage von Kühlmitteltemperatur bestimmen, oder sie kann die Motortemperatur auf Grundlage der Zeit oder Anzahl von Zylinderereignissen seit Motorstart schätzen. Da Ölviskosität bei niedrigeren Motortemperaturen zunimmt, können niedrigere Motortemperaturen erhöhten Öldruck verursachen. Die Motorsteuerung 12 kann die Ölpumpe 614 steuern, um den Druck von dem ersten und zweiten Stößel zugeführtem Öl einzustellen und so eine Sollhöhe des Öldrucks zur Bereitstellung der Schließkraft für das zweite Ventil aufrechtzuerhalten. Bei 1122 kann die Motordrehzahl auf Grundlage einer Motortemperatur begrenzt werden. Zum Beispiel kann die Motorsteuerung 12 die Motortemperatur auf Grundlage der Kühlmittel- oder Öltemperatur bestimmen, oder sie kann die Motortemperatur auf Grundlage der Zeit oder Anzahl von Zylinderereignissen seit Motorstart schätzen. Wenn die Motorsteuerung 12 bestimmt, dass die Motortemperatur hoch ist, kann Öldruck im ersten und zweiten Stößel zu niedrig sein, um die Sollschließkraft für das zweite Ventil bereitzustellen. Die Motordrehzahl kann durch die Motorsteuerung 12 begrenzt werden, indem sie zum Beispiel die Kraftstoffeinspritzung, die Drossel und/oder den Zündzeitpunkt einstellt, um niedrige Drehzahlen und deshalb eine niedrigere erforderliche Ventilschließkraft zu erreichen. Bei 1124 kann die Motordrehzahl auf Grundlage von Öldruck in einem Ölkanal begrenzt werden. Die Motorsteuerung 12 kann den Öldruck in einem Ölkanal, zum Beispiel in einem bidirektionalen Ölkanal oder in einer Hauptmotorölleitung, bestimmen und die Motordrehzahl begrenzen, wenn der bestimmte Öldruck in dem Ölkanal niedrig ist. Die Motordrehzahl kann durch die Motorsteuerung 12 durch Einstellung zum Beispiel der Kraftstoffeinspritzung, der Drossel und/oder des Zündzeitpunkts begrenzt werden, um niedrige Drehzahlen und deshalb eine geringere erforderliche Ventilschließkraft zu erreichen.
Somit stellt das Verfahren von 11 ein Verfahren zur Steuerung von Ventilbetätigung dar, das Pumpen von Öl von einem ersten Stößel eines ersten Zylinders zu einem zweiten Stößel eines zweiten Zylinders ohne Rückführen des Öls zu einem Ölsumpf und Pumpen des Öls von dem zweiten Stößel des zweiten Zylinders zu dem ersten Stößel des ersten Zylinders ohne Rückführen des Öls zu dem Ölsumpf umfasst. Das Verfahren ist anwendbar, wenn das Öl durch einen einzigen bidirektionalen Ölkanal gepumpt wird. Des Weiteren ist das Verfahren anwendbar, wenn das Öl durch einen ersten unidirektionalen Ölkanal in einer ersten Richtung gepumpt wird und wenn das Öl durch einen zweiten unidirektionalen Ölkanal in einer zweiten Richtung gepumpt wird, wobei die zweite Richtung von der ersten Richtung verschieden ist. Des Weiteren ist das Verfahren anwendbar, wenn das Öl über durch eine Nockenwelle bereitgestellte Kraft gepumpt wird. Das Verfahren umfasst Begrenzen von Öldruck in dem ersten und zweiten Stößel auf Grundlage von Motortemperatur. Des Weiteren umfasst das Verfahren Begrenzen der Motordrehzahl auf Grundlage einer Motortemperatur beim Pumpen von Öl von einem ersten Stößel eines ersten Zylinders zu einem zweiten Stößel eines zweiten Zylinders ohne Rückführen des Öls zu einem Ölsumpf. Weiterhin umfasst das Verfahren Begrenzen der Motordrehzahl auf Grundlage eines Drucks des Öl beim Pumpen von Öl von einem ersten Stößel eines ersten Zylinders zu einem zweiten Stößel eines zweiten Zylinders ohne Rückführen des Öls zu einem Ölsumpf.
Das Verfahren von 11 stellt des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung von Ventilbetätigung bereit, das Anlegen einer Schließkraft an ein erstes Ventil eines ersten Zylinders über Strömungsverbindung zwischen einem ersten Stößel des ersten Zylinders und einem zweiten Stößel eines zweiten Zylinders und Anlegen einer Schließkraft an ein zweites Ventil des zweiten Zylinders über Strömungsverbindung zwischen dem zweiten Stößel des zweiten Zylinders und dem ersten Stößel des ersten Zylinders umfasst. Das Verfahren ist anwendbar, wenn das Anlegen der Schließkraft an das erste Ventil über einen bidirektionalen Ölkanal erfolgt. Das Verfahren umfasst Einstellen eines Drucks eines Motoröls in dem bidirektionalen Ölkanal als Reaktion auf Motordrehzahl zum Einstellen von Dämpfung des ersten Ventils. Des Weiteren ist das Verfahren anwendbar, wenn die Schließkraft an das erste Ventil über ein Öffnen eines Ventils des zweiten Zylinders durch eine Nockenerhebung eingeleitet wird und wenn der erste und der zweite Zylinder in einer Motorverbrennungsfolge um ein Vielfaches von 180 Kurbelwellengrad beabstandet sind. Des Weiteren ist das Verfahren anwendbar, wenn das Anlegen der Schließkraft an das erste Ventil über einen unidirektionalen Ölkanal zwischen einer ersten Stößelbohrung, in der der erste Stößel untergebracht ist, und einer zweiten Stößelbohrung, in der der zweite Stößel untergebracht ist, erfolgt.
Das Verfahren von 11 stellt des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung von Ventilbetätigung dar, das Pumpen von Öl von einem ersten Stößel eines ersten Zylinders zu einem zweiten Stößel eines zweiten Zylinders über einen bidirektionalen Ölkanal und Pumpen des Öls von dem zweiten Stößel des zweiten Zylinders zu dem ersten Stößel des ersten Zylinders über den bidirektionalen Ölkanal umfasst. Das Verfahren ist anwendbar, wenn das Pumpen von Öl von dem ersten Stößel des ersten Zylinders zu dem zweiten Stößel des zweiten Zylinders über Drehen einer Nockenwelle erfolgt.
Wie für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand liegt, kann das in 11 beschriebene Verfahren eine oder mehrere einer Anzahl von Verarbeitungsstrategien, wie zum Beispiel ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, darstellen. Somit können verschiedene dargestellte Schritte oder Funktionen in der dargestellten Reihenfolge oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen weggelassen werden. Ebenso muss die Verarbeitungsreihenfolge nicht zwangsweise die hier beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile erreichen, sondern ist zur besseren Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Obgleich dies nicht explizit dargestellt wird, liegt für einen Durchschnittsfachmann auf der Hand, dass eine(r) oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen in Abhängigkeit von der verwendeten bestimmten Strategie wiederholt durchgeführt werden können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Änderungen und Modifikationen ohne Verlassen des Gedankens und Schutzbereichs der Beschreibung erkennen lassen. Zum Beispiel könnten I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10- und V12-Motoren, die mit Erdgas, Benzin, Diesel oder mit alternativen Kraftstoffkonfigurationen betrieben werden, die vorliegende Beschreibung vorteilhaft nutzen.

Claims

Ventilsystem für einen Motor (10), das Folgendes umfasst: eine erste Stößelbohrung (302, 214) eines ersten Zylinders und eine zweite Stößelbohrung (304) eines zweiten Zylinders und einen bidirektionalen Ölkanal (230, 306, 314, 312), der mit der ersten Stößelbohrung und der zweiten Stößelbohrung in Strömungsverbindung steht.
Ventilsystem nach Anspruch 1, das weiterhin eine Motorölleitung umfasst, die mit dem bidirektionalen Ölkanal in Strömungsverbindung steht, wobei der Motorölleitung Öl durch eine Ölpumpe zugeführt wird.
Ventilsystem nach Anspruch 2, das weiterhin einen ersten und einen zweiten Stößel (58, 59) umfasst, die in der ersten und der zweiten Stößelbohrung positioniert sind, wobei der erste und der zweite Stößel Ölablasslöcher an Flächen des ersten und des zweiten Stößels enthält.
Ventilsystem nach Anspruch 3, das weiterhin ein Rückschlagventil umfasst, das entlang der Motorölleitung positioniert ist, wobei das Rückschlagventil Ölfluss von der Ölleitung zu dem bidirektionalen Ölkanal gestattet und wobei das Rückschlagventil Ölfluss von dem bidirektionalen Ölkanal zu der Ölleitung im Wesentlichen verhindert.
Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei der bidirektionale Ölkanal allein die erste Stößelbohrung mit der zweiten Stößelbohrung strömungsverbindet.
Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei der erste und der zweite Zylinder in einer Zündfolge des Motors um 180 Kurbelwellengrad beabstandet sind.
Ventilsystem nach Anspruch 1, das weiterhin eine Strömungsbegrenzungsdrossel umfasst, die in dem bidirektionalen Ölkanal positioniert ist.
Ventilsystem nach Anspruch 1, wobei ein unteres Ende des ersten Stößels und ein unteres Ende der ersten Stößelbohrung ein erstes Ölreservoir bereitstellen und wobei ein unteres Ende des zweiten Stößels und ein unteres Ende der zweiten Stößelbohrung ein zweites Ölreservoir bereitstellen.