Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Ventil. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Einstellvorrichtung für ein Ventil einer Verbrennungskraftmaschine.The present disclosure relates to a valve. In particular, the present disclosure relates to an adjustment device for a valve of an internal combustion engine.
Hintergrundbackground
Ein Ventil ist eine Vorrichtung, die den Strom eines Fluids (Gasen, Flüssigkeiten, verflüssigte Feststoffe oder Schlämme) durch Öffnen, Schließen oder teilweises Versperren verschiedener Durchlässe reguliert, regelt oder steuert. Viele Ventile weisen eine Feder auf, um das Ventil in seine Standardstellung zurückzustellen. Die meisten Verbrennungskraftmaschinen weisen mehrere Verbrennungszylinder mit Ventilen auf, die ein Einströmen von Fluid in die Brennkammer ermöglichen und ein Ausströmen von Fluid aus der Brennkammer ermöglichen.A valve is a device that regulates, regulates or controls the flow of a fluid (gases, liquids, liquefied solids or sludge) by opening, closing or partially blocking various passages. Many valves have a spring to return the valve to its default position. Most internal combustion engines have multiple combustion cylinders with valves that allow fluid to flow into the combustion chamber and allow fluid to flow out of the combustion chamber.
Bei bestimmten variablen Ventiltrieben werden die Ventile (während des Schließens des Ventils) von der Nockenerhebung entkoppelt. Da aufgrund von Fertigungstoleranzen Streuungen der Ventilfederkraft möglich sind, kann die Abweichung der Ventilfederkraft beim Entkoppeln des Ventils einen größeren Einfluss auf die Ventilbewegung haben. Da die Abweichung der Ventilfederkraft nicht bekannt ist, ist die Schließzeit des Ventils nicht bekannt. Ventilöffnungs- und -schließzeiten sind für den optimalen Betrieb der Kraftmaschine von entscheidender Bedeutung. For certain variable valve trains, the valves are decoupled from the cam lobe during valve closing. Since variations in the valve spring force are possible due to manufacturing tolerances, the deviation of the valve spring force during decoupling of the valve can have a greater influence on the valve movement. Since the deviation of the valve spring force is not known, the closing time of the valve is not known. Valve opening and closing times are crucial for optimum engine operation.
Das US-Patent Nummer 6,505,593 offenbart einen Ventilantriebsmechanismus einer Verbrennungskraftmaschine. Der Ventilantriebsmechanismus umfasst eine Ventilfeder, die das Kraftmaschinenventil zur geschlossenen Stellung hin drängt, und einen Federsitz zur Lagerung des Endes einer Ventilfeder. Der Federsitz weist einen Fuß und eine Auflagefläche auf. Beide, der Fuß und die Auflagefläche, weisen mehrere obere und untere Teilabschnitte auf, die in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet sind. Durch Drehen der Auflagefläche wird die Ventilfeder bewegt und die auf die Ventilfeder ausgeübte Kraft eingestellt.The U.S. Patent Number 6,505,593 discloses a valve drive mechanism of an internal combustion engine. The valve drive mechanism includes a valve spring urging the engine valve toward the closed position and a spring seat for supporting the end of a valve spring. The spring seat has a foot and a support surface. Both, the foot and the support surface, have a plurality of upper and lower sections, which are arranged alternately in the circumferential direction. Turning the support surface moves the valve spring and adjusts the force applied to the valve spring.
Kurzdarstellung der ErfindungBrief description of the invention
Unter einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Einstellvorrichtung für ein Ventil offenbart. Die Einstellvorrichtung weist ein Einstellelement und ein Fixierungselement auf. Das Einstellelement weist ein erstes Ende auf, das eine Position für ein Rückholfederelement des Ventils definiert, und ein Gewinde zur Verbindung des Einstellelements mit einem Zylinderkopf. Das Fixierungselement ist in Gewindeverbindung mit dem Einstellelement, wobei das Fixierungselement ein am Zylinderkopf befestigtes Ende aufweist.In one aspect of the present disclosure, an adjustment device for a valve is disclosed. The adjusting device has an adjusting element and a fixing element. The adjustment member has a first end defining a position for a return spring member of the valve and a thread for connecting the adjustment member to a cylinder head. The fixing element is in threaded connection with the adjusting element, wherein the fixing element has a fixed to the cylinder head end.
Unter einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Verbrennungskraftmaschine offenbart. Die Verbrennungskraftmaschine weist einen Zylinderkopf, ein Ventil und eine Einstellvorrichtung auf. Der Zylinderkopf umgrenzt eine Ventilöffnung, in der das Ventil sitzt. Die Einstellvorrichtung weist ein Einstellelement und ein Fixierungselement auf. Das Einstellelement weist ein erstes Ende auf, das eine Position für ein Rückholfederelement des Ventils definiert, und ein Gewinde zur Verbindung des Einstellelements mit einem Zylinderkopf. Das Fixierungselement ist in Gewindeverbindung mit dem Einstellelement, wobei das Fixierungselement ein am Zylinderkopf befestigtes Ende aufweist.In another aspect of the present disclosure, an internal combustion engine is disclosed. The internal combustion engine has a cylinder head, a valve and an adjusting device. The cylinder head defines a valve opening in which the valve sits. The adjusting device has an adjusting element and a fixing element. The adjustment member has a first end defining a position for a return spring member of the valve and a thread for connecting the adjustment member to a cylinder head. The fixing element is in threaded connection with the adjusting element, wherein the fixing element has a fixed to the cylinder head end.
Unter noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Einstellen eines Ventils mit einem Federelement offenbart. Das Verfahren umfasst: Verbinden des Einstellelements mit einem Zylinderkopf, Koppeln der Bewegung des Federelements an das Einstellelement, sodass durch Einstellen der Höhe des Einstellelements relativ zum Zylinderkopf die Kraft eingestellt wird, die vom Federelement ausgeübt wird, und Befestigen eines Fixierungselements am Zylinderkopf, wobei das Fixierungselement in Gewindeverbindung mit dem Einstellelement ist. In yet another aspect of the present disclosure, a method of adjusting a valve with a spring member is disclosed. The method includes: connecting the adjustment member to a cylinder head, coupling the movement of the spring member to the adjustment member so that adjusting the height of the adjustment member relative to the cylinder head adjusts the force exerted by the spring member and attaches a fixing member to the cylinder head Fixing element in threaded connection with the adjusting element is.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
1 ist eine Querschnittansicht einer beispielhaften Kraftmaschine, die dafür ausgelegt ist, einen Generator zur Erzeugung von elektrischer Leistung anzutreiben. 1 FIG. 12 is a cross-sectional view of an exemplary engine configured to drive a generator to generate electrical power. FIG.
2 stellt eine Querschnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine dar, wobei die Einstellvorrichtung gezeigt ist. 2 FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of an internal combustion engine with the adjuster shown. FIG.
3 stellt eine Querschnittansicht einer Verbrennungskraftmaschine dar, wobei die Einstellvorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt ist. 3 FIG. 12 illustrates a cross-sectional view of an internal combustion engine showing the adjustment device according to an alternative embodiment of the present disclosure. FIG.
4 stellt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Einstellvorrichtung und des Ansaugventils dar. 4 Fig. 3 is an exploded perspective view of the adjusting device and the suction valve.
5 zeigt ein Verfahren zum Einstellen eines Ventils gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 5 shows a method for adjusting a valve according to an embodiment of the present invention.
Ausführliche BeschreibungDetailed description
Es wird nun ausführlich auf Ausführungsformen der Erfindung eingegangen, für die Beispiele in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht sind. Soweit möglich werden zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile überall in der Zeichnung gleiche Bezugszeichen verwendet.Reference will now be made in detail to embodiments of the invention, for the examples in the accompanying drawings are illustrated. As far as possible, the same reference numbers are used to designate the same or similar parts throughout the drawings.
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Einstellvorrichtung für ein Ventil. Die Einstellvorrichtung stellt die Höhe einer Ventilfeder ein, wodurch die Kraft eingestellt wird, die von der Ventilfeder ausgeübt wird, um das Ventil zu schließen. Die Einstellvorrichtung kann an ein Ansaugventil und/oder ein Auslassventil einer Kraftmaschine montiert sein. 1 veranschaulicht eine beispielhafte Kraftmaschine 100, die dafür ausgelegt ist, ein Fahrzeug anzutreiben. In der beispielhaften Ausführungsform die Kraftmaschine 100. Die Kraftmaschine 100 kann irgendeine Kraftmaschine sein, die mit einem festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff arbeitet und für verschiedene Zwecke verwendet wird, wie etwa zur Stromerzeugung, auf einem Schiff, in einem Kraftfahrzeug, in einer Baumaschine, in irgendeinem Transportfahrzeug und dergleichen.The present disclosure relates to an adjustment device for a valve. The adjuster adjusts the height of a valve spring, thereby adjusting the force exerted by the valve spring to close the valve. The adjustment device may be mounted to an intake valve and / or an exhaust valve of an engine. 1 illustrates an exemplary engine 100 , which is designed to power a vehicle. In the exemplary embodiment, the engine 100 , The engine 100 may be any engine that operates on a solid, liquid or gaseous fuel and is used for various purposes, such as power generation, on a ship, in a motor vehicle, in a construction machine, in any transport vehicle and the like.
Mit Bezug auf 1, 2 und 4: Eine Ausführungsform einer Verbrennungskraftmaschine 100 umfasst einen Zylinderkopf 102 und einen Zylinderblock 104. Der Zylinderkopf 102, der Zylinderblock 104 und ein Kolben 106 definieren eine Brennkammer 108. In einer alternativen Ausführungsform kann die Verbrennungskraftmaschine 100 mehrere Brennkammern 108 aufweisen. Die Brennkammer 108 ist dafür ausgelegt, ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, d. h. eine Füllung, aufzunehmen. Die Füllung wird verbrannt, und der Kolben 106 ist dafür ausgelegt, die durch das Verbrennen der Füllung erzeugte Antriebskraft auf eine Abtriebswelle 112 zu übertragen. In der veranschaulichten Ausführungsform ist die Kurbelwelle der Kraftmaschine 100 die Abtriebswelle 112.Regarding 1 . 2 and 4 : An embodiment of an internal combustion engine 100 includes a cylinder head 102 and a cylinder block 104 , The cylinder head 102 , the cylinder block 104 and a piston 106 define a combustion chamber 108 , In an alternative embodiment, the internal combustion engine 100 several combustion chambers 108 exhibit. The combustion chamber 108 is designed to receive an air / fuel mixture, ie a filling. The filling is burned, and the piston 106 is designed to drive the drive generated by the burning of the filling on an output shaft 112 transferred to. In the illustrated embodiment, the crankshaft is the engine 100 the output shaft 112 ,
In der Brennkammer 108 ist eine Zündkerze 110 angeordnet. Die Zündkerze 110 kann durch eine Gewindeverbindung oder andere allgemein bekannte Verfahren mit der Brennkammer 108 verbunden sein.In the combustion chamber 108 is a spark plug 110 arranged. The spark plug 110 can be done by a threaded connection or other well-known method with the combustion chamber 108 be connected.
Die Zündkerze 110 kann eine typische Zündkerze mit J-Spalt, eine Zündkerze mit einer Vorkammer, ein Schienenstecker (Rail Plug), eine verlängerte Elektrode oder eine Laserzündkerze oder irgendein anderer allgemein bekannter Typ von Zündkerze sein. The spark plug 110 may be a typical spark plug with J-gap, a spark plug with a pre-chamber, a rail plug, an extended electrode or a laser spark plug or any other well-known type of spark plug.
Der Zylinderkopf 102 umgrenzt eine oder mehrere Ventilöffnungen 152 zum Aufnehmen eines Ventils. Die Ventilöffnungen 152 können wie in 1 gezeigt in Fluidverbindung mit einem Einlasskanal 120 und einem Auslasskanal 122 sein. Ein Ansaugventil 124 und ein Auslassventil 126 sind zumindest teilweise in den Ventilöffnungen 152 des Einlasskanals 120 bzw. des Auslasskanals 122 angeordnet. Das Ansaugventil 124 und/oder das Auslassventil 126 können bzw. kann ein Federelement oder elastisches Element 128 aufweisen. Das Federelement 128 ist dafür ausgelegt, das zugehörige Ansaugventil 124/Auslassventil 126 wie in 2 gezeigt zu seiner geschlossenen Stellung hin vorzubelasten. In verschiedenen weiteren Ausführungsformen kann das Federelement 128 irgendein anderer Typ von Vorbelastungsmechanismus sein, der verwendet werden kann, um das Ansaugventil 124/Auslassventil 126 zur geschlossenen Stellung hin vorzubelasten. In der Ventilöffnung 152 des Einlasskanals 120 und/oder des Auslasskanals 122 kann, wie in 2 gezeigt, Ventilgewinde 160 definiert sein.The cylinder head 102 defines one or more valve openings 152 for picking up a valve. The valve openings 152 can like in 1 shown in fluid communication with an inlet channel 120 and an exhaust duct 122 be. An intake valve 124 and an exhaust valve 126 are at least partially in the valve openings 152 of the intake channel 120 or the outlet channel 122 arranged. The intake valve 124 and / or the exhaust valve 126 may or may be a spring element or elastic element 128 exhibit. The spring element 128 is designed for the associated intake valve 124 / exhaust valve 126 as in 2 shown biased towards its closed position. In various other embodiments, the spring element 128 Any other type of preload mechanism that can be used to control the intake valve 124 / exhaust valve 126 to pre-load to the closed position. In the valve opening 152 of the intake channel 120 and / or the outlet channel 122 can, as in 2 shown, valve thread 160 be defined.
Das Ansaugventil 124 wird mittels eines Einlassnockens (nicht gezeigt) geöffnet, um die Brennkammer 108 zu füllen. Um das Ansaugventil 124 unabhängig vom Einlassnocken zu schließen, wird das Ventil vom Einlassnocken (nicht gezeigt) entkoppelt. Wenn sich das Ansaugventil 124 in einer geöffneten Stellung befindet, ist der Einlasskanal 120 in Fluid Verbindung mit der Brennkammer 108 und die Füllung und/oder Kraftstoff und/oder Luft kann in die Brennkammer 108 eingebracht werden. Das Öffnen des Ansaugventils 124 führt dazu, dass das Federelement 128 eine Rückstellkraft entwickelt, um das Ansaugventil 124 in seine geschlossene Stellung zurückzustellen. Die Rückstellkraft des Federelements 128 bringt das Ansaugventil 124 in seine geschlossene Stellung. Die vom Federelement 128 ausgeübte Rückstellkraft ist von der Höhe des Federelements 128 abhängig. The intake valve 124 is opened by means of an inlet cam (not shown) to the combustion chamber 108 to fill. To the intake valve 124 independently of the intake cam, the valve is decoupled from the intake cam (not shown). When the intake valve 124 is in an open position, the inlet channel 120 in fluid communication with the combustion chamber 108 and the filling and / or fuel and / or air may enter the combustion chamber 108 be introduced. Opening the intake valve 124 causes the spring element 128 a restoring force developed to the intake valve 124 to return to its closed position. The restoring force of the spring element 128 brings the intake valve 124 in its closed position. The spring element 128 applied restoring force is the height of the spring element 128 dependent.
Das Auslassventil 126 wird mittels eines Auslassnockens (nicht gezeigt) geöffnet, um den Austritt der Verbrennungsprodukte aus der Brennkammer 108 zu ermöglichen. Das Auslassventil 126 kann ebenfalls vom Auslassnocken (nicht gezeigt) entkoppelt werden, um das Auslassventil 126 unabhängig von der Gestalt des Auslassnockens zu schließen. Wenn sich das Auslassventil 126 in einer geöffneten Stellung befindet, ist der Auslasskanal 122 in Fluidverbindung mit der Brennkammer 108, und Abgase/Verbrennungsgase können aus der Brennkammer 108 austreten und in den Auslasskanal 122 gelangen. Das Öffnen des Auslassventils 126 führt dazu, dass das Federelement 128 eine Rückstellkraft entwickelt, um das Auslassventil 126 in seine geschlossene Stellung zurückzustellen. Die Rückstellkraft des Federelements 128 bringt das Auslassventil 126 in seine geschlossene Stellung.The outlet valve 126 is opened by means of an exhaust cam (not shown) to control the exit of combustion products from the combustion chamber 108 to enable. The outlet valve 126 can also be decoupled from the exhaust cam (not shown) to the exhaust valve 126 regardless of the shape of the exhaust cam. When the exhaust valve 126 is in an open position, the outlet channel 122 in fluid communication with the combustion chamber 108 , and exhaust gases / combustion gases can escape from the combustion chamber 108 exit and into the exhaust duct 122 reach. Opening the exhaust valve 126 causes the spring element 128 a restoring force developed to the exhaust valve 126 to return to its closed position. The restoring force of the spring element 128 brings the exhaust valve 126 in its closed position.
An der Kraftmaschine 100 kann eine Einstellvorrichtung 130 zum Einstellen der Höhe des Federelements 128 des Ansaugventils 124 und/oder des Auslassventils 126 bereitgestellt sein. Die Einstellvorrichtung 130 kann zwischen dem Federelement 128 und dem Zylinderkopf 102 an die Kraftmaschine 100 montiert sein. Die Einstellvorrichtung 130 stellt die Kraft ein, mit der das Federelement 128 das Ansaugventil 124 zu seiner geschlossenen Stellung hin vorbelastet, indem sie die Länge des Federelements 128 und demzufolge die Kompression des Federelements 128 einstellt.At the engine 100 can be an adjustment device 130 for adjusting the height of the spring element 128 the intake valve 124 and / or the exhaust valve 126 be provided. The adjustment device 130 can be between the spring element 128 and the cylinder head 102 to the engine 100 be mounted. The adjustment device 130 provides the force with which the spring element 128 the intake valve 124 biased to its closed position by the length of the spring element 128 and consequently the compression of the spring element 128 established.
Die Einstellvorrichtung 130 weist ein Einstellelement 132 und ein Fixierungselement 134 auf. Das Einstellelement 132 umgrenzt eine Öffnung 154 zum Aufnehmen eines Ventilschafts 142. Die Öffnung 154 kann derart bemessen sein, dass zwischen dem Ventilschaft 142 und dem Einstellelement 132 ein Freiraum „l“ vorhanden ist. Der Freiraum „l“ ist dafür ausgelegt, eine ungehinderte Bewegung des Ansaugventils 124 oder des Auslassventils 126 zu ermöglichen, wenn sie während des Betriebs öffnen und schließen. Das Einstellelement 132 weist ein erstes Ende 148 und ein zweites Ende 150 auf. Das erste Ende 148 des Einstellelements 132 kann eine Position an einem Ende des Federelements 128 definieren. In einer alternativen Ausführungsform kann die Einstellvorrichtung 130 ein Verbindungsstück 136 aufweisen, das am ersten Ende 148 des Einstellelements 132 angeordnet ist, um das Federelement 128 mit dem Einstellelement 132 zu verbinden.The adjustment device 130 has an adjustment 132 and a fixing element 134 on. The adjustment element 132 defines an opening 154 for receiving a valve stem 142 , The opening 154 may be sized such that between the valve stem 142 and the adjusting element 132 a free space "l" is present. The clearance "l" is designed to allow unimpeded movement of the intake valve 124 or the exhaust valve 126 when opening and closing during operation. The adjustment element 132 has a first end 148 and a second end 150 on. The first end 148 of the adjusting element 132 can be a position at one end of the spring element 128 define. In an alternative embodiment, the adjustment device 130 a connector 136 at the first end 148 of the adjusting element 132 is arranged to the spring element 128 with the adjustment element 132 connect to.
Durch das Positionieren des Federelements 128 am Einstellelement 132 wird die Bewegung des Einstellelements 132 mit dem Federelement 128 gekoppelt, sodass jede Bewegung des Einstellelements 132 entlang der Achse A-A’ eine entsprechende Bewegung des Endes des Federelements 128 entlang der Achse A-A’ zur Folge hat.By positioning the spring element 128 on the adjusting element 132 becomes the movement of the adjusting element 132 with the spring element 128 coupled, so every movement of the adjustment 132 along the axis A-A 'a corresponding movement of the end of the spring element 128 along the axis A-A 'result.
Das Einstellelement 132 definiert ein erstes Gewinde 164 an einer Außenfläche des Einstellelements 132. Das erste Gewinde 164 kann sich in unmittelbarer Nähe des ersten Endes 148 des Einstellelements 132 befinden. Ferner kann das erste Gewinde 164 in ein komplementäres Gewinde 162 am Fixierungselement 134 eingreifen, wodurch zwischen dem Fixierungselement 134 und dem Einstellelement 132 eine Gewindeverbindung geschaffen wird.The adjustment element 132 defines a first thread 164 on an outer surface of the adjusting element 132 , The first thread 164 can be in the immediate vicinity of the first end 148 of the adjusting element 132 are located. Furthermore, the first thread 164 in a complementary thread 162 on the fixing element 134 intervene, whereby between the fixing element 134 and the adjusting element 132 a threaded connection is created.
Das zweite Ende 150 des Einstellelements 132 kann mit dem Zylinderkopf 102 in Eingriff sein, derart, dass es sich wie in 4 gezeigt entlang der Achse A-A’ relativ zum Zylinderkopf 102 bewegen kann. In der veranschaulichten Ausführungsform definiert das Einstellelement 132 ein zweites Gewinde 166 an der Außenfläche des Einstellelements 132.The second end 150 of the adjusting element 132 can with the cylinder head 102 be engaged in such a way that it is like in 4 shown along the axis A-A 'relative to the cylinder head 102 can move. In the illustrated embodiment, the adjustment element defines 132 a second thread 166 on the outer surface of the adjusting element 132 ,
Das zweite Gewinde 166 kann sich in unmittelbarer Nähe des zweiten Endes 150 des Einstellelements 132 befinden. Das zweite Gewinde 166 kann in das in der Ventilöffnung 152 des Zylinderkopfes 102 bereitgestellte Ventilgewinde 160 eingreifen, wodurch zwischen dem Einstellelement 132 und dem Zylinderkopf 102 eine Gewindeverbindung geschaffen wird. Diese Gewindeverbindung ermöglicht Vertikalbewegungen des Einstellelements 132 relativ zum Zylinderkopf 102.The second thread 166 can be in the immediate vicinity of the second end 150 of the adjusting element 132 are located. The second thread 166 can into that in the valve opening 152 of the cylinder head 102 provided valve thread 160 intervene, whereby between the adjusting element 132 and the cylinder head 102 a threaded connection is created. This threaded connection allows vertical movements of the adjustment 132 relative to the cylinder head 102 ,
In einer Ausführungsform können das Einstellelement 132 und/oder die Ventilöffnung 152 derart bemessen sein, dass zwischen dem zweiten Ende 150 des Einstellelements 132 und dem Zylinderkopf 102 wie in 2 und 3 gezeigt ein axialer Freiraum „d“ vorhanden sein kann. Der axiale Freiraum „d“ ermöglicht Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Einstellelements 132 relativ zum Zylinderkopf 102.In one embodiment, the adjustment element 132 and / or the valve opening 152 be sized such that between the second end 150 of the adjusting element 132 and the cylinder head 102 as in 2 and 3 shown an axial clearance "d" may be present. The axial clearance "d" allows for upward and downward movement of the adjustment member 132 relative to the cylinder head 102 ,
Das Fixierungselement 134 kann in das Einstellelement 132 eingreifen, um die Stellung der Einstellvorrichtung 130 zu verriegeln. Das Fixierungselement 134 definiert ein Einstellelementende 172 und ein Zylinderkopfende 174. Das Fixierungselement 134 definiert ein Fixierungselementgewinde 162 an seiner Innenfläche, wie in 3 und 4 gezeigt. Das Fixierungselementgewinde 162 kann sich in unmittelbarer Nähe des Einstellelementendes 172 des Fixierungselements 134 befinden. Das Fixierungselementgewinde 162 ist ein zum ersten Gewinde 164 des Einstellelements 132 komplementäres Gewinde, es ermöglicht eine Gewindeverbindung zwischen dem Einstellelement 132 und dem Fixierungselement 134. In einer alternativen Ausführungsform kann das Fixierungselement 134 eine Hohlstruktur mit Innengewinde zum Eingreifen in das Einstellelement 132 sein. Wie sich für den Fachmann versteht, kann das Fixierungselement 134 irgendein Bauteil mit Innengewinde sein, wie etwa eine Mutter, ein Hohlzylinder mit Innengewinde usw.The fixing element 134 can in the adjustment 132 engage the position of the adjusting device 130 to lock. The fixing element 134 defines a Einstellelementende 172 and a cylinder head end 174 , The fixing element 134 defines a fixing element thread 162 on its inner surface, as in 3 and 4 shown. The fixing element thread 162 may be in the immediate vicinity of the Einstellelementendes 172 of the fixing element 134 are located. The fixing element thread 162 is one to the first thread 164 of the adjusting element 132 complementary thread, it allows a threaded connection between the adjusting element 132 and the fixing element 134 , In an alternative embodiment, the fixing element 134 a hollow structure with internal thread for engaging in the adjustment 132 be. As will be understood by those skilled in the art, the fixation element 134 be any component with internal thread, such as a nut, a hollow cylinder with internal thread, etc.
Das Zylinderkopfende 174 des Fixierungselements 134 kann am Zylinderkopf 102 platziert sein. In einer alternativen Ausführungsform kann das Fixierungselement 134 unter Verwendung einer allgemein bekannten Befestigungskonstruktion mit dem Zylinderkopf 102 verbunden sein.The cylinder head end 174 of the fixing element 134 can on the cylinder head 102 be placed. In an alternative embodiment, the fixing element 134 using a well-known mounting structure with the cylinder head 102 be connected.
Die Kraftmaschine 100 weist ferner wie in 1 gezeigt eine elektronische Steuereinheit (ECU: Electronic Control Unit) 140 auf. Die elektronische Steuereinheit ECU 140 kann ein digitaler Computer sein, der eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Festwertspeicher (ROM), einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und eine Ausgabeschnittstelle umfasst. Die ECU 140 empfängt von verschiedenen Sensoren (nicht gezeigt) Eingangssignale, die verschiedene Betriebsbedingungen der Kraftmaschine repräsentieren. Beispielsweise kann ein Fahrpedal-Öffnungssignal von einem Fahrpedal-Öffnungssensor eine Kraftmaschinenlast feststellen, ein Wassertemperatursignal von einem Wassertemperatursensor kann die Kraftmaschinentemperatur feststellen und ein Kurbelwinkelsignal von einem Kurbelwinkelsensor kann die Winkelstellung einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) feststellen, und diese Signale können von der ECU 140 verwendet werden, um die Drehzahl der Kraftmaschine (z. B. die Anzahl der Umdrehungen pro Minute der Kraftmaschine 100) zu berechnen. In Reaktion auf die Eingangssignale regelt bzw. steuert die ECU 140 verschiedene Parameter, die den Betrieb der Kraftmaschine 100 bestimmen. Beispielsweise kann die ECU 140 die Menge und den Zeitpunkt der eingespritzten Füllung mittels des Ansaugventils 124 regeln bzw. steuern und kann den Zündzeitpunkt der Zündkerze 110 steuern. Ferner kann die ECU 140 auch die Dauer überwachen und berechnen, für welche das Ansaugventil 124 öffnet.The engine 100 also indicates as in 1 shown an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 140 on. The electronic control unit ECU 140 may be a digital computer that includes a central processing unit (CPU), read only memory (ROM), random access memory (RAM) and an output interface. The ECU 140 receives from various sensors (not shown) input signals representing various operating conditions of the engine. For example, an accelerator pedal opening signal from an accelerator opening sensor may detect an engine load, a water temperature signal from a water temperature sensor may detect engine temperature, and a crank angle signal from a crank angle sensor may detect the angular position of a crankshaft (not shown) and these signals may from the ECU 140 used to determine the speed of the engine (for example, the number of revolutions per minute of the engine 100 ) to calculate. In response to the input signals, the ECU controls 140 different parameters affecting the operation of the engine 100 determine. For example, the ECU 140 the amount and timing of the injected filling by means of the suction valve 124 regulate or control and can the ignition timing of the spark plug 110 Taxes. Furthermore, the ECU 140 also monitor and calculate the duration for which the intake valve 124 opens.
Die ECU 140 kann auch die Variation bei den Kräften überwachen, die von den Federelementen 128 auf die zugehörigen Ventile ausgeübt werden. Ferner überwacht die ECU 140 die Variation bei der Schließzeit der Ansaugventile 124 während des Betriebs der Kraftmaschine 100. Auf der Grundlage dieser Variationen bei der Kraft, die auf das Federelement 128 in verschiedenen Zylindern ausgeübt wird, berechnet die ECU 140 die Höheneinstellung, die bei den Federelementen 128 verschiedener Zylinder erforderlich ist, damit alle Ansaugventile 124 in den verschiedenen Zylindern gleichzeitig schließen (was für einen idealen Betrieb der Kraftmaschine erforderlich ist). Die berechnete Höheneinstellung wird dann unter Verwendung eines Monitors oder eines Servers oder irgendwelcher anderer allgemein bekannter Übertragungsmittel an den Maschinenführer bzw. Bediener weitergeleitet. In einer alternativen Ausführungsform können die von der ECU 140 gesammelten Daten an eine externe Vorrichtung übertragen werden. Die externe Vorrichtung kann die bei den Federelementen 128 der verschiedenen Zylinder erforderliche Höheneinstellung so berechnen, dass alle Ansaugventile 124 an den verschiedenen Zylindern gleichzeitig schließen. Es wird dann eine optimale Höhe berechnet und mit der Höhe des Federelements 128 der verschiedenen Ansaugventile 124 verglichen. Dieser Unterschied in der Höhe wird dann für jedes Federelement 128 aufgezeichnet. Dann wird die für jedes Federelement 128 bereitgestellte Einstellvorrichtung 130 verwendet, um die Höhe des Federelements 128 auf die optimale Höhe einzustellen. Im Folgenden wird das Verfahren zum Einstellen der Höhe des Federelements 128 unter Bezugnahme auf 3 und 4 ausführlich erläutert.The ECU 140 can also monitor the variation in the forces exerted by the spring elements 128 be exerted on the associated valves. Furthermore, the ECU monitors 140 the variation in the closing time of the intake valves 124 during operation of the engine 100 , Based on these variations in the force acting on the spring element 128 in different cylinders, the ECU calculates 140 the height adjustment, the spring elements 128 different cylinder is required so that all intake valves 124 in the different cylinders at the same time (which is necessary for an ideal operation of the engine). The calculated height adjustment is then forwarded to the operator using a monitor or server or any other well-known means of transmission. In an alternative embodiment, that of the ECU 140 collected data is transmitted to an external device. The external device may be the one in the spring elements 128 The various cylinder height adjustment required to calculate all the intake valves 124 close at the different cylinders at the same time. It is then calculated an optimal height and with the height of the spring element 128 the various intake valves 124 compared. This difference in height will then be for each spring element 128 recorded. Then that will be for each spring element 128 provided adjustment device 130 used to adjust the height of the spring element 128 to adjust to the optimum height. The following is the method for adjusting the height of the spring element 128 with reference to 3 and 4 explained in detail.
Bei einer Aufwärtsbewegung des Einstellelements 132 entlang der Achse A-A’ bewegt sich das Federelement 128 in die gleiche Richtung. Dies bewirkt eine Verringerung der Länge des Federelements 128, das dadurch zusammengedrückt wird. Infolge der Kompression des Federelements nimmt die Kraft zu, die vom Federelement 128 beim Schließen des Ansaugventils 124 ausgeübt wird.Upon an upward movement of the adjustment 132 along the axis A-A 'moves the spring element 128 in the same direction. This causes a reduction in the length of the spring element 128 which is compressed by it. As a result of the compression of the spring element increases the force from the spring element 128 when closing the intake valve 124 is exercised.
In ähnlicher Weise bewegt sich bei einer Abwärtsbewegung des Einstellelements 132 ein Ende des Federelements 128 in Abwärtsrichtung entlang der Achse A-A’. Dies bewirkt eine Zunahme der Länge des Federelements 128, das dadurch gedehnt wird. Infolge der Dehnung des Federelements 128 nimmt die Kraft ab, die vom Federelement 128 beim Schließen des Ansaugventils 124 ausgeübt wird. In der veranschaulichten Ausführungsform können Aufwärts- oder Abwärtsbewegungen des Einstellelements 132 durch Drehen des Einstellelements 132 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn bewirkt werden, derart, dass das erste Gewinde 164 des Einstellelements 132 mit dem Fixierungselementgewinde 162 in Eingriff steht und das zweite Gewinde 166 des Einstellelements 132 mit dem Ventilgewinde 160 am Zylinderkopf 102 in Eingriff steht. In einer Ausführungsform kann ein Einstellen der Länge des Federelements 128 manuell erfolgen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Länge des Federelements 128 unter Verwendung eines in der Einstellvorrichtung 130 bereitgestellten Aktors eingestellt werden.Similarly, when the adjustment member moves down, it moves 132 one end of the spring element 128 in the downward direction along the axis A-A '. This causes an increase in the length of the spring element 128 which is stretched by. Due to the elongation of the spring element 128 absorbs the force from the spring element 128 when closing the intake valve 124 is exercised. In the illustrated embodiment, upward or downward movements of the adjustment member may occur 132 by turning the adjusting element 132 be effected in a clockwise or counterclockwise direction, such that the first thread 164 of the adjusting element 132 with the fixing element thread 162 engaged and the second thread 166 of the adjusting element 132 with the valve thread 160 on the cylinder head 102 engaged. In one embodiment, adjusting the length of the spring element 128 done manually. In an alternative embodiment, the length of the spring element 128 using one in the adjuster 130 provided actuator can be adjusted.
Nach erfolgter Montage an die Kraftmaschine kann das Einstellelement 132 durch das Fixierungselement 134 in Position gehalten werden. Ebenso ist das Fixierungselement 134 am Zylinderkopf 102 befestigt und über das Fixierungselementgewinde 162 mit dem Einstellelement 132 in Eingriff und verspannt bzw. sichert das Einstellelement 132 in Bezug auf den Zylinderkopf 102. After installation on the engine, the adjustment 132 through the fixing element 134 be held in position. Likewise, the fixing element 134 on the cylinder head 102 attached and over the fixation thread 162 with the adjustment element 132 engaged and braced or secures the adjustment 132 in relation to the cylinder head 102 ,
In einer alternativen Ausführungsform weist möglicherweise nur das Ansaugventil 124 oder das Auslassventil 126 die Einstellvorrichtung 130 auf. In noch einer weiteren Ausführungsform können alle, die Ansaugventile 124 und die Auslassventile 126, die an mehreren Zylindern angeordnet sind, die Einstellvorrichtung 130 aufweisen.In an alternative embodiment, only the suction valve may be pointing 124 or the outlet valve 126 the adjustment device 130 on. In yet another embodiment, all of the intake valves 124 and the exhaust valves 126 , which are arranged on a plurality of cylinders, the adjusting device 130 exhibit.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann die Einstellvorrichtung 130 mit einem am Ansaugventil 124 oder am Auslassventil 126 befestigten Ventildrehmechanismus 138 verbunden oder einstückig ausgebildet sein. Der Ventildrehmechanismus 138 dreht das Ansaugventil 124 im Einlasskanal 120, wenn das Ansaugventil 124 während des Betriebs öffnet und schließt. In der in 3 veranschaulichten Ausführungsform ist der Ventildrehmechanismus 138 mit dem Verbindungsstück 136 des Einstellelements 132 verbunden.In yet another embodiment, the adjustment device 130 with one on the intake valve 124 or at the outlet valve 126 attached valve rotation mechanism 138 be formed connected or in one piece. The valve rotation mechanism 138 turns the intake valve 124 in the inlet channel 120 when the intake valve 124 during operation opens and closes. In the in 3 illustrated embodiment is the valve rotation mechanism 138 with the connector 136 of the adjusting element 132 connected.
Gewerbliche AnwendbarkeitIndustrial Applicability
Bei bestimmten Konzepten variabler Ventiltriebe werden die Ventile (beim Schließen des Ventils) von der Nockenerhebung entkoppelt. Aufgrund dieser Entkopplung kann die Varianz der Kraft der Ventilfeder einen großen Einfluss auf das Schließen des Ventils haben. Ferner werden während des Betriebs der Kraftmaschine die an den verschiedenen Zylindern bereitgestellten Ventile wiederholt geöffnet und geschlossen. Das ständige Öffnen und Schließen dieser Ventile bewirkt, dass sich die Ventilfeder ausdehnt und zusammenzieht, wodurch eine Variation der durch die Ventilfedern auf die zugehörigen Ventile ausgeübten Kraft hervorgerufen wird. In certain concepts of variable valve trains, the valves are decoupled from the cam lobe when the valve closes. Due to this decoupling, the variance of the force of the valve spring can have a great influence on the closing of the valve. Furthermore, during the Operation of the engine, the valves provided on the various cylinders repeatedly opened and closed. The constant opening and closing of these valves causes the valve spring to expand and contract, causing a variation in the force exerted by the valve springs on the associated valves.
Dies kann dazu führen, dass von jeder der Ventilfedern eine andere Kraft auf das zugehörige Ventil ausgeübt wird, um das Ventil in die Ausgangsstellung zurückzustellen. Der beste Betrieb der Kraftmaschine wird jedoch erzielt, wenn die Kraft, die von jeder der Ventilfedern auf das zugehörige Ventil der Brennkammer ausgeübt wird, ungefähr gleich ist. Unter einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist das Ansaugventil 124 die Einstellvorrichtung 130 auf. Die Einstellvorrichtung 130 weist das Einstellelement 132 in Gewindeverbindung mit dem Fixierungselement 134 und dem Zylinderkopf 102 auf. Das Federelement 128 ist derart am ersten Ende 148 des Einstellelements 132 angeordnet, dass eine Aufwärts- oder Abwärtsbewegung des Einstellelements 132 dazu führt, dass das Federelement 128 zusammengedrückt bzw. gedehnt wird und dadurch die Länge des Federelements 128 eingestellt wird. Ein Drehen des Einstellelements 132 in Bezug auf den Zylinderkopf 102 ermöglicht eine einfache und effektive Methode zum Einstellen der Länge des Einstellelements 132, das wiederum die Länge des Federelements 128 einstellt. Durch Einstellen der Länge des Federelements 128 wird die Federkraft eingestellt, die während des Betriebs zum Schließen des zugehörigen Ventils benötigt wird.This can cause each of the valve springs to exert a different force on the associated valve to return the valve to the initial position. However, the best operation of the engine is achieved when the force exerted by each of the valve springs on the associated valve of the combustion chamber is approximately equal. In one aspect of the present disclosure, the intake valve 124 the adjustment device 130 on. The adjustment device 130 has the adjustment element 132 in threaded connection with the fixing element 134 and the cylinder head 102 on. The spring element 128 is so at the first end 148 of the adjusting element 132 arranged that an upward or downward movement of the adjusting element 132 This causes the spring element 128 is compressed or stretched and thereby the length of the spring element 128 is set. Turning the adjusting element 132 in relation to the cylinder head 102 allows a simple and effective method for adjusting the length of the adjustment 132 which in turn changes the length of the spring element 128 established. By adjusting the length of the spring element 128 the spring force is set, which is required during operation to close the associated valve.
Unter einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Einstellvorrichtung 130 unter Verwendung des Ventildrehmechanismus 138 mit dem Ansaugventil 124 und/oder dem Auslassventil 126 verwendet werden. Demnach kann das Federelement 128 von Ventilen, die einen Ventildrehmechanismus 138 verwenden, ebenfalls unter Verwendung der Einstellvorrichtung 130 eingestellt werden.In another aspect of the present disclosure, the adjustment device 130 using the valve rotation mechanism 138 with the intake valve 124 and / or the exhaust valve 126 be used. Accordingly, the spring element 128 of valves, which has a valve rotation mechanism 138 also using the adjuster 130 be set.
Im Folgenden wird das Verfahren 500 zum Einstellen des Ansaugventils 124 und/oder Auslassventils 126, das ein Federelement 128 aufweist, unter Bezugnahme auf 5 erläutert. Das Einstellelement 132 wird an einem Ende mit dem Zylinderkopf 102 verbunden (Schritt 502). Das andere Ende des Einstellelements wird gegen das Federelement 128 gepresst oder mit diesem verbunden. Dadurch wird die Bewegung des Federelements 128 mit dem Einstellelement 132 gekoppelt (Schritt 504). Das Fixierungselement 134 wird auf dem Zylinderkopf 102 platziert und mit dem Einstellelement 132 in Gewindeverbindung gebracht (Schritt 506), sodass nach einem Einstellen der Länge des Einstellelements 132 relativ zum Zylinderkopf 102 die Länge des Federelements 128 des Ansaugventils 124 und/oder des Auslassventils 126 eingestellt ist. Die Position des Einstellelements 132 kann dann unter Verwendung des Fixierungselements 134 durch Verspannen bzw. Sichern des Einstellelements 132 in Bezug auf den Zylinderkopf verriegelt werden. Das Einstellen der Länge des Federelements 128 ermöglicht ein Einstellen der Federkraft, die während des Betriebs zum Schließen des zugehörigen Ventils benötigt wird.The following is the procedure 500 for adjusting the intake valve 124 and / or exhaust valve 126 that is a spring element 128 having reference to 5 explained. The adjustment element 132 is at one end with the cylinder head 102 connected (step 502 ). The other end of the adjustment is against the spring element 128 pressed or connected to this. This will cause the movement of the spring element 128 with the adjustment element 132 coupled (step 504 ). The fixing element 134 gets on the cylinder head 102 placed and with the adjustment 132 brought into threaded connection (step 506 ), so that after adjusting the length of the adjusting element 132 relative to the cylinder head 102 the length of the spring element 128 the intake valve 124 and / or the exhaust valve 126 is set. The position of the adjustment element 132 can then be done using the fixation element 134 by tightening or securing the adjusting element 132 be locked in relation to the cylinder head. Adjusting the length of the spring element 128 allows adjustment of the spring force needed during operation to close the associated valve.
Obwohl Aspekte der vorliegenden Offenbarung insbesondere mit Bezug auf die vorstehenden Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, versteht sich für den Fachmann, dass durch Modifikation der offenbarten Maschinen, Systeme und Verfahren verschiedene weitere Ausführungsformen in Betracht gezogen werden können, ohne vom Gedanken und Schutzbereich des Offenbarten abzukommen. Es versteht sich, dass derartige Ausführungsformen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung, wie aufgrund der Ansprüche und Äquivalente davon bestimmt, fallen.Although aspects of the present disclosure have been particularly shown and described with reference to the above embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various other embodiments may be contemplated by modifying the disclosed machines, systems, and methods without departing from the spirit and scope of the disclosure , It should be understood that such embodiments fall within the scope of the present disclosure as determined by the claims and equivalents thereof.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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US 6505593 [0004] US 6505593 [0004]
