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Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung, einen Verbrennungsmotor mit einer Ventilanordnung und ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Verbrennungsmotors mit einer solchen Ventilanordnung.
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Es ist hinreichend bekannt, in Verbrennungsmotoren Einlassventile vorzusehen, die zum Einbringen von Sauerstoff bzw. eines Gasgemisches geöffnet werden und zum Ermöglichen einer Kompression des Gases/Gasgemisches geschlossen werden.
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Aus Gründen der Verringerung von Emissionen wird zunehmend versucht, den Kraftstoffverbrauch von Verbrennungsmotoren zu senken. Dabei besteht ein Ansatz darin, die Leistung des Verbrennungsmotors in bestimmten Fahrmodi bzw. abhängig vom Fahrverhalten zu reduzieren, um dadurch Kraftstoff zu sparen. Ein Beispiel hierfür ist die Zylinderabschaltung, bei der ein oder mehrere Zylinder des Verbrennungsmotors ohne Vollziehen eines Verbrennungsvorgangs mitlaufen.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Ventilanordnung anzugeben, mittels der eine Leistungsdrosselung des Verbrennungsmotors und damit eine Kraftstoffeinsparung erzielbar ist.
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Die Aufgabe wird durch eine Ventilanordnung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 erreicht. Ein Verbrennungsmotor bzw. ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Verbrennungsmotors sind Gegenstand der nebengeordneten Patentansprüche 8 und 10.
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Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine Ventilanordnung. Die Ventilanordnung umfasst einen ersten Ventilkörper und einen zweiten Ventilkörper, der im ersten Ventilkörper koaxial, d.h. entlang der Mittellängsachse des ersten Ventilkörpers verschiebbar geführt ist. Der erste Ventilkörper bildet dabei ein erstes Einlassventil, das zum Öffnen und Schließen eines ersten Verbindungskanals zwischen einem Ansaugkanal und einem Verbrennungsraum ausgebildet ist. Der zweite Ventilkörper bildet ein zweites Einlassventil, das zum Öffnen und Schließen eines zweiten Verbindungskanals zwischen dem Ansaugkanal und dem Verbrennungsraum ausgebildet ist. Der zweite Verbindungskanal weist dabei zumindest abschnittsweise einen kleineren Querschnitt auf als der erste Verbindungskanal.
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Durch diese Ausbildung der Ventilanordnung wird erreicht, dass ein Verbrennungsmotor basierend auf der Ventilanordnung in zwei Leistungsstufen betreibbar ist, und zwar einer ersten Leistungsstufe, bei der das erste Einlassventil für das Einbringen von Sauerstoff bzw. eines Gasgemisches in den Verbrennungsraum genutzt wird und eine zweite Leistungsstufe, bei der das zweite Einlassventil für das Einbringen von Sauerstoff bzw. eines Gasgemisches in den Verbrennungsraum verwendet wird. Dabei hat der Verbrennungsmotor in der ersten Leistungsstufe mehr Motorleistung als in der zweiten Leistungsstufe.
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In einer Ausführungsform verläuft der zweite Verbindungskanal abschnittsweise durch die Wandung des ersten Ventilkörpers hindurch. Damit kann der Sauerstoff bzw. das Gasgemisch durch die Wandung des ersten Ventilkörpers hindurch von dem zweiten Ventilkörper gesteuert dem Verbrennungsraum zugeführt werden.
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In einer Ausführungsform weist der erste Ventilkörper im Bereich zwischen einem Ventilteller und einem Ventilschaft einen oder mehrere Durchlässe auf. Diese sind insbesondere an dem trompetenförmig ausgebildeten Abschnitt vorgesehen, an dem sich der erste Ventilkörper in Richtung des Ventilschafts verjüngt. Diese Durchlässe erlauben die Durchführung des Sauerstoffs bzw. des Gasgemischs von dem Ansaugkanal in eine im ersten Ventilkörper vorgesehene Ausnehmung, die den Ventilsitz für den Ventilteller des zweiten Ventilkörper bildet und von dort aus bei geöffnetem zweiten Einlassventil in den Verbrennungsraum gelangen.
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In einer Ausführungsform sind mehrere Durchlässe umfangsseitig verteilt am ersten Ventilkörper vorgesehen. Damit wird eine gleichmäßige Einströmung des Sauerstoffs bzw. des Gasgemischs in den Verbrennungsraum erreicht.
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In einer Ausführungsform wird durch den zumindest einen Durchlass die Querschnittsreduzierung des zweiten Verbindungskanals in Bezug auf den zum ersten Verbindungskanal bewirkt. Die Durchlässe können insbesondere Bohrungen sein, die ein gedrosseltes Einströmen des Sauerstoffs bzw. des Gasgemischs in den Verbrennungsraum bewirken. Dadurch kann abhängig von der Anzahl der Durchlässe und deren Öffnungsquerschnitt eine gewünschte Drosselung der Motorleistung erreicht werden.
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In einer Ausführungsform sind die Durchlässe durch schräg in Bezug auf die Mittellängsachse des ersten Ventilkörpers verlaufende Kanäle oder Bohrungen gebildet. Dadurch kann ein optimiertes Einströmen des Sauerstoffs bzw. des Gasgemischs erreicht werden.
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In einer Ausführungsform ist an dem dem Ventilteller gegenüberliegenden freien Ende des ersten Ventilkörpers eine Ausnehmung zur Aufnahme einer mit dem zweiten Ventilkörper zusammenwirkenden Ventilfeder vorgesehen. Insbesondere kann sich der erste Ventilkörper am freien Ventilschaftende verdicken und in dieser Verdickung kann die Ausnehmung vorgesehen sein, die der Aufnahme der Ventilfeder dient. Die Ausnehmung ist am freien Ende des Ventilschafts offen, so dass das in die Ausnehmung hineinragende freie Ende des Ventilschafts des zweiten Ventilkörpers betätigbar ist.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Verbrennungsmotor mit einem Verbrennungsraum und zumindest einem im Verbrennungsraum beweglichen Kolben. Zur Einleitung von Sauerstoff bzw. eines Gasgemischs in den Verbrennungsraum ist eine Einlassventilanordnung vorgesehen, die einen ersten Ventilkörper und einen zweiten Ventilkörper umfasst. Der zweite Ventilkörper ist im ersten Ventilkörper koaxial verschiebbar geführt. Der erste Ventilkörper bildet ein erstes Einlassventil und der zweite Ventilkörper bildet ein zweites Einlassventil. Durch das zweite Einlassventil wird ein Einlasskanal freigegeben, der zumindest abschnittsweise einen kleineren Querschnitt aufweist als der durch das erste Einlassventil freigegebene Einlasskanal. Dadurch kann eine Leistungssteuerung bzw. Verbrauchsoptimierung des Verbrennungsmotors bewirkt werden.
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In einer Ausführungsform ist die Ventilsteuerung der Einlassventilanordnung derart ansteuerbar, dass in einer ersten Leistungsstufe die Einleitung von Sauerstoff bzw. eines Gasgemischs in den Verbrennungsraum mittels des ersten Ventilkörpers und in einer zweiten, geringeren Leistungsstufe die Einleitung von Sauerstoff bzw. des Gasgemischs in den Verbrennungsraum mittels des zweiten Ventilkörpers erfolgt. Durch den reduzierten Querschnitt des durch den zweiten Ventilkörper freigegebenen Verbindungskanals wird eine Leistungsreduzierung bzw. eine Emissionsreduzierung des Motors erreicht.
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Gemäß einem letzten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Leistungssteuerung eines Verbrennungsmotors. Der Verbrennungsmotor weist eine Ventilanordnung auf, die einen ersten Ventilkörper und einen axial verschiebbar im ersten Ventilkörper geführten, zweiten Ventilkörper umfasst. Der erste Ventilkörper bildet dabei ein erstes Einlassventil und der zweite Ventilkörper ein zweites Einlassventil. Die Ventilanordnung wird zur Erzielung einer ersten Leistungsstufe derart angesteuert, dass die Einleitung von Sauerstoff oder eines Gasgemischs in den Verbrennungsraum mittels des ersten Einlassventils erfolgt. Zudem wird die Ventilanordnung zur Erzielung einer zweiten, im Vergleich zur ersten Leistungsstufe niedrigeren Leistungsstufe derart angesteuert, dass die Einleitung von Sauerstoff oder des Gasgemischs in den Verbrennungsraum mittels des zweiten Einlassventils erfolgt.
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Die Ausdrücke „näherungsweise“, „im Wesentlichen“ oder „etwa“ bedeuten im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
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Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
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1 beispielhaft eine Ausführungsform eines ersten Ventilkörpers in einer Seitendarstellung;
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2 beispielhaft eine Ausführungsform eines zweiten, in den ersten Ventilkörper gemäß 1 einschiebbaren Ventilkörpers in einer Seitendarstellung;
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3 beispielhaft eine in einen Zylinderkopf eingesetzte Ventilanordnung in einer geschlossenen Stellung mit zugehörigen Kipphebeln in einer seitlichen Schnittdarstellung;
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4 beispielhaft die Anordnung gemäß 3 mit geöffnetem, ersten, äußeren Ventilkörper in einer seitlichen Schnittdarstellung;
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5 beispielhaft die Anordnung gemäß 3 mit geöffnetem, zweiten, inneren Ventilkörper in einer seitlichen Schnittdarstellung;
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6 beispielhaft die Ventilanordnung mit zugehöriger Kipphebelansteuerung und Ventilführung in einer perspektivischen Darstellung; und
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7 beispielhaft das die Ventilanordnung ansteuernde Kipphebelpaar in einer perspektivischen Darstellung.
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In der 1 ist ein erster Ventilkörper 2 einer Ventilanordnung in einem Ausführungsbeispiel gezeigt. Der erste Ventilkörper 2 weist eine trompetenartige Grundform auf. Insbesondere umfasst der erste Ventilkörper 2 einen Ventilteller 2.1 und einen vom Ventilteller 2.1 abstehenden Ventilschaft 2.2. Vom Ventilteller 2.1 aus verjüngt sich der Ventilkörper 2 in Richtung des Ventilschafts 2.2.
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Zur Ausbildung einer Ventilanordnung 1, wie sie nachfolgend anhand der 3 bis 6 näher erläutert wird, ist der erste Ventilkörper 2 zur Aufnahme eines zweiten Ventilkörpers 3, wie er beispielhaft in 2 gezeigt wird, ausgebildet. Insbesondere ist der erste Ventilkörper 2 dazu ausgebildet, dass der zweite Ventilkörper 3 in den ersten Ventilkörper 2 einschiebbar und entlang der Mittellängsachse des ersten Ventilkörpers 2, d.h. koaxial im ersten Ventilkörper 2 verschiebbar ist. Hierzu ist im ersten Ventilkörper 2 eine diesen entlang der Mittellängsachse durchziehende Öffnung vorgesehen, in die der zweite Ventilkörper 3 eingebracht werden kann. Insbesondere ist im Bereich des Ventiltellers 2.1 im ersten Ventilkörper 2 eine Ausnehmung 2.5 vorgesehen, die im unteren Bereich einen Ventilsitz für den Ventilteller 3.2 des zweiten Ventilkörpers 3 ausbildet. Ausgehend von dieser Ausnehmung 2.5 durchzieht den Ventilschaft 2.2 des ersten Ventilkörpers 2 eine Durchgangsbohrung 2.6, die insbesondere eine gleitende Führung für den Ventilschaft 3.3 des zweiten Ventilkörpers 3 bildet. Damit kann der zweite Ventilkörper 3 in den ersten Ventilkörper 2 vom Ventilteller 2.1 her eingeschoben werden, und zwar insbesondere derart, dass der Ventilteller 3.2 des zweiten Ventilkörpers 3 vollständig oder im Wesentlichen vollständig in dem ersten Ventilkörper 2 aufgenommen ist. Insbesondere bildet die Ausnehmung 2.5 einen Ventilsitz für den Ventilkörper 3.2 des zweiten Ventilkörpers 3 derart, dass die Unterseite des Ventilteller 3.2 in einer Ebene oder im Wesentlichen in einer Ebene mit der Unterseite des Ventilteller 2.1 des ersten Ventilkörpers 2 zu liegen kommt.
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Im ersten Ventilkörper 2 sind eine Vielzahl von Durchlässen 2.3 vorgesehen, die die Wandung des ersten Ventilkörpers 2 zur Ausnehmung 2.5 hin durchdringen. Mittels dieser Durchlässe 2.3 wird, wie nachfolgend näher beschrieben wird, der Öffnungsquerschnitt eines durch den zweiten Ventilkörper 3 in einer Offenstellung freigegebenen Verbindungskanals zwischen einem Ansaugkanal und einem Verbrennungsraum im Querschnitt reduziert, so dass sich dadurch eine verringerte Zuführung des Sauerstoffs bzw. des Gasgemischs in den Verbrennungsraum und damit eine Leistungsreduzierung des Verbrennungsmotors ergibt.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl von Durchlässen 2.3 umfangsseitig verteilt um die Mittellängsachse des ersten Ventilkörpers 2 vorgesehen. Diese Durchlässe 2.3 können insbesondere in einem Bereich zwischen dem Ventilteller 2.1 und dem Ventilschaft 2.2 des ersten Ventilkörpers 2 vorgesehen sein, d.h. in einem Bereich, in dem sich dessen Durchmesser nach oben hin reduziert. Vorzugsweise können die Öffnungsachsen der Durchlässe 2.3 schräg zur Mittellängsachse verlaufen und beispielsweise mit dieser Mittellängsachse einen Winkel zwischen 30° und 60° einschließen, der sich in Richtung des oberen Endes des Ventilschafts 2.2 hin öffnet.
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An dem dem Ventilteller 2.1 gegenüberliegenden freien Ende des Ventilschafts 2.2 ist eine Verdickung 2.7 vorgesehen, in die stirnseitig eine Ausnehmung 2.4 eingebracht ist. In dieser Ausnehmung 2.4 mündet die Durchgangsbohrung 2.6. Bei in die Ausnehmung 2.5 bzw. die Durchgangsbohrung 2.6 eingeschobenem zweiten Ventilkörper 3 steht das freie Ende des Ventilschaftes 3.3 des zweiten Ventilkörpers 3 in diese Ausnehmung 2.4 hinein. Die Ausnehmung 2.4 ist zur Aufnahme einer mit dem zweiten Ventilkörper 3 zusammenwirkenden Ventilfeder ausgebildet. Diese Ventilfeder bewirkt die Vorspannung des zweiten Ventilkörpers 3 in die Schließstellung, d.h. in einer Stellung derart, dass der zweite Ventilkörper 3 ohne Einwirkung äußerer Kräfte (z.B. durch den Kipphebel) gegen den am ersten Ventilkörper 2 ausgebildeten Ventilsitz gedrückt wird.
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3 zeigt die Ventilanordnung 1 in einer Schließstellung, d.h. einer Stellung, in der sowohl das durch den ersten Ventilkörper 2 gebildete erste Einlassventil als auch das durch den zweiten Ventilkörper 3 gebildete zweite Einlassventil geschlossen sind. Die Ventilanordnung 1 ist in einen Zylinderkopf 10 eines Verbrennungsmotors eingebaut dargestellt. Der erste Ventilkörper 2 wird federbelastet durch eine erste Ventilfeder 2.8 in einer Schließstellung gehalten, d.h. die erste Ventilfeder 2.8 bewirkt ein Anpressen des Ventiltellers 2.1 des ersten Ventilkörpers 2 an einen im Zylinderkopf 10 gebildeten Ventilsitz. In dieser Schließstellung ist durch die Ventilkörper 2, 3 die Verbindung zwischen dem Ansaugkanal 4 und dem Verbrennungsraum 5 getrennt, d.h. es kann kein Sauerstoff bzw. kein Gasgemisch in den Verbrennungsraum 5 einströmen.
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Der im ersten Ventilkörper 2 aufgenommene zweite Ventilkörper 3 wird federbelastet durch eine zweite Ventilfeder 3.1 ebenfalls in einer Schließstellung gehalten, d.h. der Ventilkörper 3.2 des zweiten Ventilkörpers 3 wird durch die Ventilfeder 3.1 gegen einen am ersten Ventilkörper 2, insbesondere an der Ausnehmung 2.5 gebildeten Ventilsitz gedrückt. Die Ventilfeder 3.1 ist dabei in der Ausnehmung 2.4 des ersten Ventilkörpers 2 aufgenommen.
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Zur Betätigung der Ventilanordnung 1 ist vorzugsweise ein Kipphebelpaar 20 vorgesehen. Dieses Kipphebelpaar 20 umfasst einen ersten Kipphebel 21 und einen zweiten Kipphebel 22. Um die Ventilkörper 2, 3 unabhängig voneinander ansteuern zu können, wirkt der erste Kipphebel 21 ausschließlich mit dem ersten Ventilkörper 2 und der zweite Kipphebel 22 ausschließlich mit dem zweiten Kipphebel 3 zusammen. So wird beispielsweise durch Bewirken eines Drucks auf das obere freie Ende des Ventilschafts 2.2 des ersten Ventilkörpers 2 der erste Ventilkörper 2 axial gegenüber dem Zylinderkopf 10 verschoben und dabei der Ventilteller 2.1 von seinem Ventilsitz abgehoben. Aufgrund der zwischen dem ersten Ventilkörper 2 und dem zweiten Ventilkörper 3 wirkenden zweiten Ventilfeder 3.1 bleibt der Ventilteller 3.2 des zweiten Ventilkörpers 3 jedoch während der Verschiebung des ersten Ventilkörpers 2 am Ventilsitz angedrückt, d.h. das zweite Einlassventil bleibt geschlossen.
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In umgekehrter Weise wird durch Bewirken eines Drucks auf das freie Ende des Ventilschaftes 3.3 des zweiten Ventilkörpers 3 mittels des zweiten Kipphebels 22 lediglich der zweite Ventilkörper 3 axial gegenüber dem ersten Ventilkörper 2 verschoben und damit das zweite Einlassventil geöffnet, wohingegen das erste Einlassventil (gebildet durch den ersten Ventilkörper 2) in der Schließstellung verbleibt. Um zu verhindern, dass beim Öffnen des zweiten Einlassventil sich gleichzeitig auch das erste Einlassventil öffnet (verursacht durch den durch die zweite Ventilfeder 3.1 auf den ersten Ventilkörper 2 übertragenen Druck) weist die erste Ventilfeder 2.8 vorzugsweise eine höhere Federkraft auf als die zweite Ventilfeder 3.1. Dadurch kann die zweite Ventilfeder 3.1 komprimiert werden, ohne dass sich dadurch der erste Ventilkörper 2 axial verschiebt.
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Alternativ oder zusätzlich zu dem Vorsehen von Ventilfedern 2.8, 3.1 mit unterschiedlicher Federkraft bzw. Federkonstante können Mittel vorgesehen sein, die ein Öffnen des ersten Einlassventils beim Öffnen des zweiten Einlassventils verhindern. Diese Mittel können beispielsweise durch einen Balg oder einen Magneten bewirkt werden, der eine Vorspannung der ersten Ventilfeder 2.8 (beispielsweise durch Kompression dieser Ventilfeder 2.8) bewirkt, um ein Öffnen des ersten Einlassventils beim Betätigen des zweiten Einlassventils zu verhindern.
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4 zeigt die Ventilanordnung 1 in einer geöffneten Stellung, in der der erste Ventilkörper 2 zusammen mit dem zweiten Ventilkörper 3 axial gegenüber dem Zylinderkopf 10 verschoben sind. Dabei ist der Ventilkörper 2.1 des ersten Ventilkörpers 2 von seinem Ventilsitz abgehoben, so dass, wie durch die Pfeile angedeutet, Sauerstoff bzw. ein Gasgemisch von dem Ansaugkanal 4 in den Verbrennungsraum 5 einströmen kann. Die geöffnete Stellung wird dabei durch einen oberseitigen Druck auf den ersten Ventilkörper 2 durch den ersten Kipphebel 21 erreicht. Durch das Öffnen des ersten Einlassventils wird ein Einströmen von Sauerstoff bzw. des Gasgemischs über einen im Querschnitt relativ großen ersten Verbindungskanal VK1 erreicht, wodurch eine hohe Leistung des Verbrennungsmotors erzielt wird.
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5 zeigt die Ventilanordnung 1 in einer Stellung, bei dem lediglich der zweite Ventilkörper 3 gegenüber dem ersten Ventilkörper 2 axial verschoben ist, der erste Ventilkörper 2 sich jedoch in Schließstellung befindet, d.h. gegenüber dem Ventilsitz anliegt. Die axiale Verschiebung des zweiten Ventilkörpers 3 wird durch einen vom zweiten Kipphebel 22 auf den zweiten Ventilkörper 3 aufgebrachten Druck bewirkt. Durch das Öffnen des zweiten, inneren Einlassventils wird ein zweiter Verbindungskanal VK2 zwischen dem Ansaugkanal 4 und dem Verbrennungsraum 5 freigegeben, der im Vergleich zum ersten Verbindungskanal VK1 einen reduzierten Querschnitt aufweist. Der zweite Verbindungskanal VK2 verläuft durch die Durchlässe 2.3 hindurch, so dass die Querschnittsreduzierung im Wesentlichen durch die am ersten Ventilkörper 2 vorgesehenen Durchlässe 2.3 bewirkt wird. Durch diese Querschnittsreduzierung kann eine reduzierte Zuführung von Sauerstoff bzw. von Gasgemisch in den Verbrennungsraum 5 und damit eine reduzierte Leistung des Verbrennungsmotors erreicht werden.
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Wie in den 3 bis 5, insbesondere aber in 6 erkennbar, ist die Ventilanordnung 1 in einer vom Zylinderkopf 10 lösbaren Ventilführung 30 axial verschiebbar im Zylinderkopf 10 gehalten. Die Ventilführung 30 ist mehrteilig aufgebaut und besteht vorzugsweise aus einem unteren Ventilführungsabschnitt 31 und einem oberen Ventilführungsabschnitt 32. Der untere Ventilführungsabschnitt 31 ist benachbart zu den Ventiltellern 2.1, 3.2 und der obere Ventilführungsabschnitt 32 ist benachbart zu den freien Enden der Ventilschäfte 2.2, 3.3 vorgesehen. Der obere Ventilführungsabschnitt 32 kann insbesondere eine Anlage für die erste Ventilfeder 2.8 bilden. Durch die Ventilführung 30 wird erreicht, dass eine im Zylinderkopf 10 vorgesehene Bohrung, die zur Durchführung der freiendseitigen Verdickung 2.7 des ersten Ventilkörpers 2 durch den Zylinderkopf 10 nötig ist, im Querschnitt reduziert wird, so dass eine exakte axiale Führung des ersten Ventilkörpers 2 ermöglicht wird.
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Die Ventilführungsabschnitte 31, 32 können dabei vorzugsweise aus Halbschalen 31.1, 31.2, 32.1, 32.2 gebildet sein, die durch radiales Zusammenfügen einen ringförmige, den Ventilschaft 2.2 umfangsseitig umgebenden Ventilführungsabschnitt 31, 32 bilden. Die Ventilführungsabschnitte 31, 32 bzw. die Halbschalen 31.1, 31.2, 32.1, 32.2 können im Zylinderkopf verschraubbar sein. Durch ein axiales Zusammenfügen der Ventilführungsabschnitte 31, 32 entsteht die Ventilführung 30.
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Alternativ kann der erste Ventilkörper 2 mehrteilig ausgebildet sein, und zwar insbesondere derart, dass der die Verdickung 2.7 bzw. die Ausnehmung 2.4 aufweisende Teil lösbar mit dem Ventilschaft 2.2 verbindbar ist. Dadurch kann bei der Montage zunächst der Ventilteller 2.1 mit dem Ventilschaft 2.2 von unten in den Zylinderkopf 10 eingeschoben und anschließend der die Verdickung 2.7 bzw. die Ausnehmung 2.4 aufweisende Teil an dem Ventilschaft 2.2 befestigt werden. Dadurch kann auf die Ventilführung 30 verzichtet werden.
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7 zeigt beispielhaft das die Ventilanordnung 1 betätigende Kipphebelpaar 20. Wie zuvor bereits beschrieben, umfasst das Kipphebelpaar 20 einen ersten und einen zweiten Kipphebel 21, 22. Die Kipphebel sind beispielsweise um eine gemeinsame Achse verschwenkbar. Der erste Kipphebel 21, der den ersten Ventilkörper 2 betätigt, ist in im gezeigten Ausführungsbeispiel als innerer Kipphebel ausgebildet, d.h. zumindest Abschnitte des ersten Kipphebel 21 liegen innerhalb des zweiten Kipphebels 22. Der den ersten Ventilkörper 2 betätigende vordere Abschnitt kann beispielsweise ösenartig oder gabelartig ausgebildet sein, um eine Betätigung des zweiten, innen liegenden Ventilkörpers 3 durch diese Öse/Gabel hindurch bewirken zu können. Der zweite Kipphebel 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel gabelartig ausgebildet, d.h. er weist beispielsweise zwei Kipphebelgabeln 22.1, 22.2 auf, die an gegenüberliegenden Seiten des ersten Kipphebels 21 vorgesehen sind. Der den zweiten Ventilkörper 3 betätigende Abschnitt des zweiten Kipphebels 22 weist einen unterseitig abstehenden Fortsatz auf, der mit dem freien Ende des Ventilschafts 3.3 des zweiten Ventilkörpers 3 zusammenwirkt bzw. auf diesen drückt. Zur Aussteifung bzw. Verstärkung des zweiten Kipphebels 22 können eine oder mehrere den ersten Kipphebel 21 übergreifende bzw. untergreifende Verbindungen zwischen den Kipphebelgabeln 22.1, 22.2 vorgesehen sein. Diese Verbindung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel bogenförmig bzw. halbkreisförmig ausgebildet.
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Alternativ kann der Antrieb der Ventilanordnung 1 direkt (d.h. ohne dazwischenliegende Kipphebel) über eine Nockenwelle erfolgen. Die Nocken der Nockenwelle können dabei beispielsweise über Tassenstößel auf die Ventilkörper 2, 3 einwirken.
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Wie zuvor beschrieben, kann das Fahrzeug, in dem der Verbrennungsmotor eingebaut ist, in zwei unterschiedlichen Leistungsstufen betrieben werden, und zwar mit hoher Leistung durch Betätigen des ersten Ventilkörpers 2 als Einlassventil und einer geringeren Leistungsstufe durch Betätigen des zweiten Ventilkörpers 3 als Einlassventil. Die die Ventilanordnung betätigende Nockenwelle ist dazu ausgebildet, abhängig von der gewählten Leistungsstufe entweder den ersten Ventilkörper 2 oder den zweiten Ventilkörper 3, d.h. beispielsweise den ersten Kipphebel 21 oder den zweiten Kipphebel 22 zu betätigen.
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Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegend Erfindungsgedanke verlassen wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ventilanordnung
- 2
- erster Ventilkörper
- 2.1
- Ventilteller
- 2.2
- Ventilschaft
- 2.3
- Durchlass
- 2.4
- Ausnehmung
- 2.5
- Ausnehmung
- 2.6
- Durchgangsbohrung
- 2.7
- Verdickung
- 2.8
- erste Ventilfeder
- 3
- zweiter Ventilkörper
- 3.1
- zweite Ventilfeder
- 3.2
- Ventilteller
- 3.3
- Ventilschaft
- 4
- Ansaugkanal
- 5
- Verbrennungsraum
- 10
- Zylinderkopf
- 20
- Kipphebelpaar
- 21
- erster Kipphebel
- 22
- zweiter Kipphebel
- 22.1
- Kipphebelgabel
- 22.2
- Kipphebelgabel
- 30
- Ventilführung
- 31
- unterer Ventilführungsabschnitt
- 31.1, 31.2
- Halbschalen
- 32
- oberer Ventilführungsabschnitt
- 32.1, 32.2
- Halbschalen
- VK1
- erster Verbindungskanal
- VK2
- zweiter Verbindungskanal
