DE102021118768A1

DE102021118768A1 - Valve arrangement of an internal combustion engine and an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102021118768A1
Application number: DE102021118768.0A
Authority: DE
Inventors: Eduard Heidt
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2021-07-20
Filing date: 2021-07-20
Publication date: 2023-01-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung (20) einer Brennkraftmaschine (1) mit einem Strömungskanal (29), mit einem Ventilkörper (24) mit einem Ventilschaft (27) und einem Ventilteller (25), weiterhin mit einem Ventilsitz (26), welcher in einem Wandbereich (28) des Strömungskanals (29) im Wesentlichen umlaufend angeordnet ist, wobei der Ventilteller (25) an dem Ventilsitz (26) abdichtend anlegbar ist, um den Strömungskanal (29) abzudichten oder von dem Ventilsitz (26) abhebbar ist, um den Strömungskanal (29) freizugeben, wobei ein zweiarmiger Hebel (30) vorgesehen ist, welcher in einem Drehpunkt (31) um eine Drehachse verschwenkbar ist, wobei ein erster Arm (32) des zweiarmigen Hebels (30) mit dem Ventilschaft (27) verbunden ist und ein zweiter Arm (33) des zweiarmigen Hebels (30) von einer Betätigungseinrichtung (34) beaufschlagbar ist zum Verschwenken des zweiarmigen Hebels (30) und zum Öffnen oder Schließen des Strömungskanals (29) durch Abheben des Ventiltellers (25) vom Ventilsitz (26) oder zum Aufsetzen des Ventiltellers (25) am Ventilsitz (26). Auch betrifft die Erfindung eine diesbezügliche Brennkraftmaschine (1).The invention relates to a valve arrangement (20) of an internal combustion engine (1) with a flow channel (29), with a valve body (24) with a valve stem (27) and a valve disk (25), furthermore with a valve seat (26) which is in a Wall area (28) of the flow channel (29) is arranged essentially circumferentially, the valve disk (25) being able to be placed against the valve seat (26) in a sealing manner in order to seal off the flow channel (29) or to be lifted off the valve seat (26) in order to release the flow channel (29), a two-armed lever (30) being provided which can be pivoted about an axis of rotation at a pivot point (31), a first arm (32) of the two-armed lever (30) being connected to the valve stem (27). and a second arm (33) of the two-armed lever (30) can be acted upon by an actuating device (34) to pivot the two-armed lever (30) and to open or close the flow channel (29) by lifting the valve disk (25) from the valve itz (26) or for placing the valve plate (25) on the valve seat (26). The invention also relates to a related internal combustion engine (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung einer Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Marine-, Luftfahrt-, Generatoren- oder Pumpenantriebe, und eine Brennkraftmaschine mit einer Ventilanordnung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, Marine-, Luftfahrt-, Generatoren- oder Pumpenantriebe.The invention relates to a valve arrangement of an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, marine, aviation, generator or pump drives, and an internal combustion engine with a valve arrangement, in particular for motor vehicles, marine, aviation, generator or pump drives.

Bei Brennkraftmaschinen sind Ventile für den Ladungswechsel vorgesehen. Dazu sind zumindest ein Einlassventil und zumindest ein Auslassventil pro Zylinder vorgesehen. Das zumindest eine Einlassventil steuert den Einlass von Luft und/oder einem Brennstoff-Luft-Gemisch je nachdem, ob die Brennkraftmaschine mit Vergaser oder mit Einspritzung in den Zylinder arbeitet. Die Brennkraftmaschine kann als Ottor- oder Dieselmotor ausgebildet sein. Bei modernen Brennkraftmaschinen mit Kraftstoffeinspritzung wird über das Einlassventil die Verbrennungsluft zugeführt, während der Kraftstoff über eine Einspritzdüse zugeführt wird, so dass erst im Brennraum des Zylinders die Mischung von Kraftstoff und Luft erfolgt, bevor die Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs erfolgt. Das zumindest eine Auslassventil steuert den Auslass der Verbrennungsgase, wie Abgase.Valves for gas exchange are provided in internal combustion engines. For this purpose, at least one intake valve and at least one exhaust valve are provided per cylinder. The at least one intake valve controls the intake of air and/or a fuel-air mixture depending on whether the internal combustion engine operates with carburetor or with in-cylinder injection. The internal combustion engine can be designed as an Otto or diesel engine. In modern internal combustion engines with fuel injection, the combustion air is supplied via the intake valve, while the fuel is supplied via an injection nozzle, so that the fuel and air are only mixed in the combustion chamber of the cylinder before the fuel-air mixture is ignited. The at least one exhaust valve controls the exhaust of combustion gases, such as exhaust gases.

Dabei sind die Ventile mit einem typischerweise länglichen zylindrischen Ventilschaft und einem Ventilteller am Ende des Ventilschafts versehen, wobei die Ventile derart im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet sind, dass sie entlang der Längsachse des Ventilschafts verschieblich angeordnet sind und entgegen der Rückstellkraft einer koaxial angeordneten Ventilfeder von einem verdrehbaren Nocken einer Nockenwelle betätigt und axial verlagert werden. Der Ventilteller liegt dabei im geschlossenen Zustand des Ventils an einem Ventilsitz des Zylinderkopfs an und verschließt das Ventil gegenüber einem Kanal, der im geöffneten Zustand des Ventils mit dem Brennraum des Zylinders fluidverbunden ist. Dabei durchquert der Ventilschaft typischerweise den Kanal.The valves are provided with a typically elongate, cylindrical valve stem and a valve disk at the end of the valve stem, with the valves being arranged in the cylinder head of the internal combustion engine in such a way that they are displaceable along the longitudinal axis of the valve stem and counter to the restoring force of a coaxially arranged valve spring of a rotatable cams of a camshaft are actuated and displaced axially. In the closed state of the valve, the valve disk rests against a valve seat of the cylinder head and closes the valve with respect to a channel which is fluidically connected to the combustion chamber of the cylinder in the open state of the valve. The valve stem typically traverses the channel.

Solche Ventilanordnungen sind im Stand der Technik vielfältig bekannt und haben den Nachteil, dass sie allgemein sehr groß bauen, insbesondere unmittelbar über dem Zylinder bzw. über dem Brennraum. Dies liegt unter anderem daran, dass die Ventilfeder als auch der Nocken im Wesentlichen in axialer Verlängerung des Ventiltellers angeordnet sind, was den benötigten Bauraum vergrößert.Such valve arrangements are widely known in the prior art and have the disadvantage that they are generally very large, in particular directly above the cylinder or above the combustion chamber. This is due, among other things, to the fact that the valve spring and the cam are arranged essentially in the axial extension of the valve disk, which increases the installation space required.

Es sind auch Ventilanordnungen durch die CA 2 227 124 A1 bekannt geworden, bei welchen der Ventilschaft mit Ventilteller ebenfalls axial beweglich geführt und gelagert ist und in axialer Richtung verlagert wird. Dabei werden die beiden Bewegungsrichtungen des Ventilschafts allerdings durch unterschiedliche Hebelanordnungen unabhängig voneinander gesteuert. Es ist ein erster Hebel vorgesehen, welche die Öffnungsbewegung des Ventilschafts steuert und es ist ein zweiter Hebel vorgesehen, welcher die Schließbewegung des Ventilschafts steuert. Dabei wird eine sehr komplexe Anordnung geschaffen, welche aufwändig und kostenträchtig in Herstellung und Montage ist und sich hinsichtlich der Funktion weniger zuverlässig und störanfällig zeigt.There are also valve assemblies through the CA2227124A1 become known, in which the valve stem with the valve disk is also guided and mounted so that it can move axially and is displaced in the axial direction. However, the two directions of movement of the valve stem are controlled independently of one another by different lever arrangements. A first lever is provided which controls the opening movement of the valve stem and a second lever is provided which controls the closing movement of the valve stem. In this way, a very complex arrangement is created, which is complex and costly to manufacture and assemble and is less reliable and less prone to failure in terms of function.

Die WO 2017/153886 A1 offenbart eine Ventilanordnung, bei welcher der Ventilschaft der Ventile nicht gerade ausgebildet ist, sondern kreisbogenförmig gebogen ist, so dass die Öffnungs- und Schließbewegung des Ventiltellers auf einem Kreisbogen verläuft. Dies hat allerdings erhebliche Nachteile, die mit der Herstellung des bogenförmigen Ventilschafts verbunden sind. Ein bogenförmiger Ventilschaft ist nur mit erheblichem Aufwand in der benötigten Präzision herzustellen, was die Kosten der Herstellung des Ventils erheblich steigert.the WO 2017/153886 A1 discloses a valve arrangement in which the valve stem of the valves is not straight, but is bent in the shape of a circular arc, so that the opening and closing movement of the valve disk runs on a circular arc. However, this has significant disadvantages associated with the manufacture of the arcuate valve stem. An arcuate valve stem can only be produced with the required precision with considerable effort, which considerably increases the cost of producing the valve.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilanordnung zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und weniger Bauraum benötigt, wobei vorzugsweise auch die Herstellung vereinfacht sein soll. Auch ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine zu schaffen, welche gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und insbesondere im Bereich des Zylinderkopfs weniger Bauraum, insbesondere in der Höhe, benötigt und einfach herzustellen ist.It is therefore the object of the present invention to create a valve arrangement which is improved compared to the prior art and requires less installation space, with production preferably also being simplified. It is also the object of the invention to provide an internal combustion engine which is improved over the prior art and which requires less installation space, particularly in terms of height, in particular in the area of the cylinder head, and is simple to manufacture.

Die Aufgabe zu der Ventilanordnung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The task of the valve assembly is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Ventilanordnung einer Brennkraftmaschine mit einem Strömungskanal, mit einem Ventilkörper mit einem Ventilschaft und einem Ventilteller, weiterhin mit einem Ventilsitz, welcher in einem Wandbereich des Strömungskanals im Wesentlichen umlaufend angeordnet ist, wobei der Ventilteller an dem Ventilsitz abdichtend anlegbar ist, um den Strömungskanal abzudichten oder von dem Ventilsitz abhebbar ist, um den Strömungskanal freizugeben, wobei ein zweiarmiger Hebel vorgesehen ist, welcher in einem Drehpunkt um eine Drehachse verschwenkbar ist, wobei ein erster Arm des zweiarmigen Hebels mit dem Ventilschaft verbunden ist und ein zweiter Arm des zweiarmigen Hebels von einer Betätigungseinrichtung beaufschlagbar ist zum Verschwenken des zweiarmigen Hebels und zum Öffnen oder Schließen des Strömungskanals durch Abheben des Ventiltellers von Ventilsitz oder zum Aufsetzen des Ventiltellers am Ventilsitz. Dadurch wird eine bauraumsparende Gestaltung erreicht, welche auch weniger aufwändig herzustellen ist.
Insbesondere lässt sich das Ventil der Ventilanordnung sehr kurz im Vergleich zum Stand der Technik herstellen und dennoch lässt sich das Ventil einfach herstellen.An exemplary embodiment of the invention relates to a valve arrangement of an internal combustion engine with a flow channel, with a valve body with a valve stem and a valve disk, furthermore with a valve seat, which is arranged essentially circumferentially in a wall area of the flow channel, the valve disk being able to be placed sealingly on the valve seat, in order to seal off the flow channel or can be lifted off the valve seat in order to release the flow channel, a two-armed lever being provided which can be pivoted at a pivot point about an axis of rotation, a first arm of the two-armed lever being connected to the valve stem and a second arm of the two-armed lever can be acted upon by an actuating device for pivoting the two-armed lever and for opening or closing the flow channel by lifting the valve disk from the valve seat or for placing the valve disk on the valve seat. As a result, a space-saving design is achieved, which also is less expensive to produce.
In particular, the valve of the valve assembly can be made very short compared to the prior art and yet the valve can be made easily.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Betätigungseinrichtung ein Nockenelement und ein Federelement aufweist, welche den zweiten Arm beaufschlagen. Damit kann mittels des Nockenelements, welches vorteilhaft verdrehbar ist, der Hub des zweiarmigen Hebels angesteuert werden, wobei das Federelement die Rückstellung bewirkt und die Verlagerung des zweiarmigen Hebels entgegen der Rückstellkraft des Federelements erfolgt.It is also advantageous if the actuating device has a cam element and a spring element which act on the second arm. The cam element, which is advantageously rotatable, can thus be used to control the stroke of the two-armed lever, with the spring element bringing about the return and the displacement of the two-armed lever taking place against the restoring force of the spring element.

Auch ist es vorteilhaft, wenn das Nockenelement und das Federelement auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Arms angeordnet sind und den zweiten Arm in entgegengesetzter Richtung beaufschlagen. Damit kann erreicht werden, dass das Nockenelement die Verlagerung des zweiarmigen Hebels gegen die Rückstellkraft bewirkt, wobei die Anordnung des Federelements erleichtert ist, weil es als Druckfeder angeordnet werden kann.It is also advantageous if the cam element and the spring element are arranged on opposite sides of the second arm and act on the second arm in opposite directions. It can thus be achieved that the cam element effects the displacement of the two-armed lever against the restoring force, the arrangement of the spring element being facilitated because it can be arranged as a compression spring.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das Nockenelement und das Federelement in einem Gehäusebereich angeordnet sind, welcher benachbart zu dem Strömungskanal angeordnet ist und der erste Arm des zweiarmigen Hebels aus dem Gehäusebereich in den Strömungskanal reicht. Durch die Anordnung in dem Gehäusebereich kann ein geschützter Bereich geschaffen werden, welcher beispielsweise frei von Fluiden ist, beispielsweise frei von Abgas ist, so dass eine Verschmutzung und eine gesteigerte Korrosion der angeordneten Elemente, wie das Nockenelement und das Federelement, wegen des Fluids, wie des Abgases, vermieden werden kann.It is also advantageous if the cam element and the spring element are arranged in a housing area which is arranged adjacent to the flow channel and the first arm of the two-armed lever extends from the housing area into the flow channel. By arranging it in the housing area, a protected area can be created which, for example, is free of fluids, for example free of exhaust gas, so that contamination and increased corrosion of the arranged elements, such as the cam element and the spring element, due to the fluid, such as of the exhaust gas, can be avoided.

Auch ist es zweckmäßig, wenn zwischen dem Gehäusebereich und dem Strömungskanal eine Öffnung vorgesehen ist, durch welche der erste Arm greift, wobei ein Dichtelement vorgesehen ist, welches die Öffnung unter Durchgriff des ersten Arms abdichtet. Dadurch kann eine Bewegung des ersten Arms vorgesehen werden, wobei die Bewegung des Arms durch die Öffnung abgedichtet vollzogen werden kann.It is also expedient if an opening is provided between the housing area and the flow channel, through which the first arm reaches, with a sealing element being provided which seals the opening with the first arm reaching through. This allows movement of the first arm to be provided, the movement of the arm being sealed through the opening.

Die Aufgabe zu der Brennkraftmaschine wird mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst.The object of the internal combustion engine is solved with the features of claim 6.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder mit einem Zylinderraum und mit einem darin angeordneten verlagerbaren Kolben, mit einem ersten Strömungskanal zur Zuführung eines ersten Fluids, beispielsweise von Luft oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch, und mit einem zweiten Strömungskanal zur Abführung von einem zweiten Fluid, wie beispielsweise Abgasen, aus dem Zylinderraum, mit zumindest einer ersten Ventilanordnung als Einlassventilanordnung und mit zumindest einer zweiten Ventilanordnung als Auslassventilanordnung, wobei zumindest eine der zumindest einen ersten Ventilanordnung und/oder der zumindest einen zweiten Ventilanordnung als erfindungsgemäße Ventilanordnung ausgebildet ist.An exemplary embodiment of the invention relates to an internal combustion engine with at least one cylinder with a cylinder chamber and with a displaceable piston arranged therein, with a first flow channel for supplying a first fluid, for example air or a fuel-air mixture, and with a second flow channel for discharge of a second fluid, such as exhaust gases, from the cylinder chamber, with at least one first valve arrangement as the inlet valve arrangement and with at least one second valve arrangement as the outlet valve arrangement, with at least one of the at least one first valve arrangement and/or the at least one second valve arrangement being designed as a valve arrangement according to the invention .

Dabei ist es bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn ein Zylinder oder eine Mehrzahl von Zylindern vorgesehen sind, wobei je Zylinder zumindest eine erste Ventilanordnung als Einlassventilanordnung und zumindest eine zweite Ventilanordnung als Auslassventilanordnung vorgesehen ist, wobei zumindest eine der zumindest einen ersten Ventilanordnung und/oder der zumindest einen zweiten Ventilanordnung oder alle erste Ventilanordnungen und/oder alle zweite Ventilanordnungen jeweils als erfindungsgemäße Ventilanordnung ausgebildet ist.In an advantageous exemplary embodiment, it is expedient if one cylinder or a plurality of cylinders are provided, with at least one first valve arrangement being provided as the intake valve arrangement and at least one second valve arrangement being provided as the exhaust valve arrangement for each cylinder, with at least one of the at least one first valve arrangement and/or the at least one second valve arrangement or all first valve arrangements and/or all second valve arrangements is designed as a valve arrangement according to the invention.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn zumindest ein Zylinderkopf vorgesehen ist, welcher zumindest einen Gehäusebereich ausbildet, in welchem zumindest ein zweiarmiger Hebel zumindest einer Ventilanordnung gelagert ist und in welchem die Betätigungseinrichtung der zumindest einen Ventilanordnung angeordnet ist oder welcher einen Gehäusebereich oder mehrere Gehäusebereiche ausbildet, in welchem bzw. in welchen jeweils zumindest ein zweiarmiger Hebel oder mehrere zweiarmige Hebel zumindest einer Ventilanordnung oder mehrerer Ventilanordnungen gelagert ist bzw. sind und in welchem bzw. in welchen die jeweilige Betätigungseinrichtung der jeweiligen Ventilanordnung angeordnet ist. Damit lassen sich bauraumsparende Gestaltungen erreichen, die auch vereinfacht herzustellen sind.In a further exemplary embodiment, it is also expedient if at least one cylinder head is provided, which forms at least one housing area, in which at least one two-armed lever of at least one valve arrangement is mounted and in which the actuating device of the at least one valve arrangement is arranged or which has a housing area or several Forms housing areas in which or in which at least one two-armed lever or several two-armed levers of at least one valve arrangement or several valve arrangements is or are mounted and in which or in which the respective actuating device of the respective valve arrangement is arranged. In this way, space-saving configurations can be achieved, which can also be produced in a simplified manner.

Auch ist es zweckmäßig, wenn die jeweilige Betätigungseinrichtung ein Nockenelement und ein Federelement aufweist, welche den zweiten Arm beaufschlagen, wobei insbesondere das Nockenelement und das Federelement auf gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen zweiten Arms angeordnet sind und den jeweiligen zweiten Arm in entgegengesetzter Richtung beaufschlagen. Damit wird eine einfache Führung des zweiarmigen Hebels erreicht, was auch den Verschleiß reduziert.It is also expedient if the respective actuating device has a cam element and a spring element which act on the second arm, with the cam element and the spring element in particular being arranged on opposite sides of the respective second arm and acting on the respective second arm in opposite directions. This achieves simple guidance of the two-armed lever, which also reduces wear.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das jeweilige Nockenelement und das jeweilige Federelement in einem jeweiligen Gehäusebereich angeordnet sind, welcher benachbart zu dem jeweiligen Strömungskanal angeordnet ist und der erste Arm des jeweiligen zweiarmigen Hebels aus dem jeweiligen Gehäusebereich in den jeweiligen Strömungskanal reicht, wobei insbesondere zwischen dem jeweiligen Gehäusebereich und dem jeweiligen Strömungskanal eine jeweilige Öffnung vorgesehen ist, durch welche der erste jeweilige Arm greift, wobei ein jeweiliges Dichtelement vorgesehen ist, welches die jeweilige Öffnung unter Durchgriff des jeweiligen ersten Arms abdichtet. Damit wird eine bauraumsparende Lösung erreicht.It is also advantageous if the respective cam element and the respective spring element are arranged in a respective housing area which is arranged adjacent to the respective flow channel and the first arm of the respective two-armed lever extends from the respective housing area into the respective flow channel, with in particular between the respective go äusebereich and the respective flow channel is provided a respective opening through which the first respective arm engages, wherein a respective sealing element is provided which seals the respective opening with penetration of the respective first arm. A space-saving solution is thus achieved.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine geteilte schematische Darstellung eines Zylinders mit einer Ventilanordnung, wobei auf der linken Hälfte der 1 eine Ventilanordnung nach dem Stand der Technik gezeigt ist und auf der rechten Hälfte der 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung gezeigt ist, und
2 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung, bei welcher der asymmetrische Hub des jeweiligen Ventiltellers angedeutet ist.

The invention is explained in detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawings. In the drawings shows:

1 a split schematic representation of a cylinder with a valve assembly, wherein on the left half of the 1 a valve assembly according to the prior art is shown and on the right half of fig 1 an embodiment of a valve assembly according to the invention is shown, and
2 a schematic representation of a second embodiment of a valve assembly according to the invention, in which the asymmetrical lift of the respective valve disk is indicated.

Die 1 zeigt in einer geteilten schematischen Darstellung einen Zylinder 2 einer Brennkraftmaschine 1. Dabei ist schematisch nur ein Zylinder 2 gezeigt, obgleich die Brennkraftmaschine 1 einen Zylinder 2 oder mehrere Zylinder aufweisen kann. Dabei kann die Brennkraftmaschine 1 eine Reihe von Zylindern 2 aufweisen, welche in einer Zylinderbank angeordnet sind. Es kann jedoch auch so sein, dass zwei Reihen von Zylindern vorgesehen sind, welche beispielsweise in zwei Zylinderbänke angeordnet sind. Die Brennkraftmaschine 1 kann dabei beispielsweise als Reihenmotor, als V-Motor, als Boxer-Motor etc. ausgebildet sein.the 1 shows in a split schematic representation a cylinder 2 of an internal combustion engine 1. Only one cylinder 2 is shown schematically, although the internal combustion engine 1 can have one cylinder 2 or several cylinders. In this case, the internal combustion engine 1 can have a row of cylinders 2, which are arranged in a cylinder bank. However, it can also be the case that two rows of cylinders are provided, which are arranged, for example, in two banks of cylinders. The internal combustion engine 1 can be configured as an in-line engine, a V engine, a boxer engine, etc., for example.

Auf der linken Seite der 1 ist ein Zylinder 2 einer Brennkraftmaschine 1 mit einer Ventilanordnung 3 nach dem Stand der Technik dargestellt. Auf der rechten Seite ist ein Zylinder 2 einer Brennkraftmaschine 1 mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung 4 dargestellt. Die Darstellung der Ventilanordnung 3 nach dem Stand der Technik dient dem direkten Vergleich mit der erfindungsgemäßen Ventilanordnung 4.On the left of the 1 a cylinder 2 of an internal combustion engine 1 is shown with a valve arrangement 3 according to the prior art. A cylinder 2 of an internal combustion engine 1 with a valve arrangement 4 according to the invention is shown on the right-hand side. The representation of the valve assembly 3 according to the prior art is used for direct comparison with the valve assembly 4 according to the invention.

Die Brennkraftmaschine 1 weist zumindest einen Zylinder 2 mit einem Zylinderraum 5 auf, in welchem ein verlagerbar angeordneter Kolben 6 vorgesehen ist. Der Kolben 6 kann in dem Zylinder 2 in der bekannten Art auf und ab bewegt werden.The internal combustion engine 1 has at least one cylinder 2 with a cylinder space 5 in which a displaceably arranged piston 6 is provided. The piston 6 can be moved up and down in the cylinder 2 in the known manner.

Weiterhin ist ein erster Strömungskanal 7 zur Zuführung von einem ersten Fluid, beispielsweise Luft oder einem Kraftstoff-Luft-Gemisch, vorgesehen. Weiterhin ist ein zweiter Strömungskanal 8 zur Abführung von einem zweiten Fluid, beispielsweise Abgasen, aus dem Zylinderraum 5 vorgesehen.Furthermore, a first flow channel 7 for supplying a first fluid, for example air or a fuel-air mixture, is provided. Furthermore, a second flow channel 8 is provided for removing a second fluid, for example exhaust gases, from the cylinder space 5 .

Zur Steuerung des Gaswechsels ist zumindest eine erste Ventilanordnung 9 als Einlassventilanordnung und zumindest einer zweiten Ventilanordnung 10 als Auslassventilanordnung vorgesehen.At least one first valve assembly 9 is provided as an inlet valve assembly and at least one second valve assembly 10 is provided as an outlet valve assembly to control the gas exchange.

Die erste Ventilanordnung 9 ist mit einer Ventilanordnung 19 nach dem Stand der Technik dargestellt, wobei die zweite Ventilanordnung 10 als erfindungsgemäße Ventilanordnung 20 dargestellt ist. Die Darstellung der ersten Ventilanordnung 9 als Ventilanordnung 19 nach dem Stand der Technik dient lediglich dem direkten Vergleich.The first valve arrangement 9 is shown with a valve arrangement 19 according to the prior art, the second valve arrangement 10 being shown as a valve arrangement 20 according to the invention. The representation of the first valve assembly 9 as a valve assembly 19 according to the prior art is only for direct comparison.

In 2 ist dargestellt, dass sowohl die erste Ventilanordnung 9 als Einlassventilanordnung als auch die zweite Ventilanordnung 10 als Auslassventilanordnung durch eine erfindungsgemäße Ventilanordnung 20 ausgebildet sein können.In 2 it is shown that both the first valve arrangement 9 as an inlet valve arrangement and the second valve arrangement 10 as an outlet valve arrangement can be formed by a valve arrangement 20 according to the invention.

Die Ventilanordnung 19, welche in 1 als nach dem Stand der Technik ausgebildet ist, weist einen Ventilkörper 11 mit einem Ventilschaft 12 und einem Ventilteller 13 auf, wobei weiterhin ein Ventilsitz 14 vorgesehen ist, welcher in einem Wandbereich 15 des Strömungskanals 16 ausgebildet ist. Der Ventilteller 13 ist an dem Ventilsitz 14 abdichtend anlegbar, um den Strömungskanal 16 abzudichten oder von dem Ventilsitz 14 abhebbar, um den Strömungskanal 16 freizugeben.The valve arrangement 19, which 1 than is designed according to the prior art, has a valve body 11 with a valve stem 12 and a valve plate 13, a valve seat 14 also being provided, which is formed in a wall region 15 of the flow channel 16. The valve disk 13 can be placed on the valve seat 14 in a sealing manner in order to seal off the flow channel 16 or can be lifted off the valve seat 14 in order to release the flow channel 16 .

Der Ventilschaft 12 ist als langer Schaft ausgebildet, welcher an seinem Ende von einem Federelement 17 umgriffen wird, welches zwischen einer Wand 18 des Zylinderkopfs 21 und einem Teller 22, welcher am Ende des Ventilschafts 12 verbunden ist, angeordnet ist. Das Federelement 17 beaufschlagt den Ventilschaft 12 in axialer Richtung, so dass der Ventilteller 13 gegen den Ventilsitz 14 beaufschlagt wird. Am Stirnende des Ventilschafts 12 ist ein drehbares Nockenelement 23 vorgesehen, welches den Ventilschaft 12 entgegen der Rückstellkraft des Federelements 17 in axialer Richtung beaufschlagt, so dass der Ventilteller 13 von dem Ventilsitz 14 abhebt.The valve stem 12 is designed as a long stem, the end of which is gripped by a spring element 17 which is arranged between a wall 18 of the cylinder head 21 and a plate 22 which is connected to the end of the valve stem 12 . The spring element 17 acts on the valve stem 12 in the axial direction, so that the valve disk 13 is pressed against the valve seat 14 . A rotatable cam element 23 is provided at the front end of the valve stem 12 , which acts on the valve stem 12 in the axial direction against the restoring force of the spring element 17 , so that the valve disk 13 lifts off the valve seat 14 .

Insgesamt ist erkennbar, dass die Ventilanordnung 19 nach dem Stand der Technik relativ groß baut.Overall, it can be seen that the valve arrangement 19 according to the prior art is relatively large.

Die in 1 rechts dargestellte erfindungsgemäße Ventilanordnung 20 weist einen Ventilkörper 24 mit einem Ventilschaft 27 und einem Ventilteller 25 auf, wobei weiterhin einen Ventilsitz 26 vorgesehen ist, welcher in einem Wandbereich 28 des Strömungskanals 8, 29 ausgebildet ist. Der Ventilteller 25 ist an dem Ventilsitz 26 abdichtend anlegbar, um den Strömungskanal 8, 29 abzudichten oder von dem Ventilsitz 26 abhebbar, um den Strömungskanal 8, 29 freizugeben.In the 1 The valve arrangement 20 according to the invention shown on the right has a valve body 24 with a valve stem 27 and a valve disk 25, with a valve seat 26 also being provided, which is formed in a wall region 28 of the flow channel 8, 29. The valve disk 25 can be sealingly applied to the valve seat 26 in order to seal the flow channel 8, 29 or from that Valve seat 26 can be lifted to release the flow channel 8, 29.

Der Ventilsitz 26 ist in einem Wandbereich 28 des Strömungskanals 29 im Wesentlichen umlaufend angeordnet.The valve seat 26 is arranged essentially circumferentially in a wall area 28 of the flow channel 29 .

Der Ventilschaft 27 ist gegenüber dem langen Ventilschaft 12 nach dem Stand der Technik als eher kurzer Schaft ausgebildet.The valve stem 27 is designed as a rather short stem compared to the long valve stem 12 according to the prior art.

Weiterhin ist ein zweiarmiger Hebel 30 vorgesehen, welcher in einem Drehpunkt 31 um eine Drehachse verschwenkbar ist. Der zweiarmige Hebel 30 weist einen ersten Arm 32 und einen zweiten Arm 33 auf, die ausgehend von dem Drehpunkt 31 sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken.Furthermore, a two-armed lever 30 is provided, which can be pivoted in a pivot point 31 about an axis of rotation. The two-armed lever 30 has a first arm 32 and a second arm 33 which extend from the pivot point 31 in opposite directions.

Dabei ist der erste Arm 32 des zweiarmigen Hebels 30 mit dem Ventilschaft 27 verbunden, so dass der Ventilschaft 27 über die Bewegung des ersten Arms 32 verschwenkt wird. Dabei vollzieht der Ventilschaft 27 keine axiale Bewegung, sondern eine Schwenkbewegung.The first arm 32 of the two-armed lever 30 is connected to the valve stem 27 so that the valve stem 27 is pivoted via the movement of the first arm 32 . In this case, the valve stem 27 does not perform an axial movement, but a pivoting movement.

Vorteilhaft weist der erste Arm 32 an seinem Endbereich eine Aufnahme auf, wie eine Bohrung, in welche der Ventilschaft 27 aufnehmbar und verbindbar ist.The first arm 32 advantageously has a receptacle at its end region, such as a bore, into which the valve stem 27 can be received and connected.

Der zweite Arm 33 des zweiarmigen Hebels 30 ist von einer Betätigungseinrichtung 34 beaufschlagbar zum Verschwenken des zweiarmigen Hebels 30. Dadurch wird ein Öffnen oder Schließen des Strömungskanals 8, 29 durch Abheben des Ventiltellers 25 von Ventilsitz 26 oder zum Aufsetzen des Ventiltellers 25 am Ventilsitz 26 ermöglicht.The second arm 33 of the two-armed lever 30 can be acted upon by an actuating device 34 to pivot the two-armed lever 30. This enables the flow channel 8, 29 to be opened or closed by lifting the valve disk 25 from the valve seat 26 or by placing the valve disk 25 on the valve seat 26 .

Die Betätigungseinrichtung 34 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als eine Anordnung eines Nockenelements 35 und eines Federelements 36 ausgebildet, welche den zweiten Arm 33 beaufschlagen. Das Nockenelement 35 ist ein sich drehendes Nockenelement 35, welches von einem Antrieb verdrehbar ist. Passiert der Nocken 37 des Nockenelements 35 den zweiten Arm 33, so verschwenkt der Nocken 37 den zweiten Arm 33. Das Federelement 36 stützt sich an dem zweiten Arm 33 ab, um die Rückstellung des zweiten Arms 33 zu unterstützen bzw. zu bewirken.In the exemplary embodiment shown, the actuating device 34 is designed as an arrangement of a cam element 35 and a spring element 36 which act on the second arm 33 . The cam member 35 is a rotary cam member 35 which is rotatable by a drive. If the cam 37 of the cam element 35 passes the second arm 33, the cam 37 pivots the second arm 33. The spring element 36 is supported on the second arm 33 in order to support or bring about the return of the second arm 33.

Das Nockenelement 35 und das Federelement 36 sind dazu auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Arms 33 angeordnet und beaufschlagen den zweiten Arm 33 in entgegengesetzter Richtung. Dabei ist die Beaufschlagung im Wesentlichen senkrecht zur Längsausdehnung des zweiten Arms 33.For this purpose, the cam element 35 and the spring element 36 are arranged on opposite sides of the second arm 33 and act on the second arm 33 in the opposite direction. The loading is essentially perpendicular to the longitudinal extent of the second arm 33.

Alternativ kann die Betätigungseinrichtung 34 auch anderweitig ausgebildet sein, beispielsweise mit einem hydraulischen oder pneumatischen oder elektromotorischen Antrieb, beispielsweise mit Getriebe oder mit Zwangsführung.Alternatively, the actuating device 34 can also be designed in some other way, for example with a hydraulic or pneumatic or electric motor drive, for example with a gear or with positive guidance.

Gemäß 1 sind das Nockenelement 35 und das Federelement 36 in einem Gehäusebereich 38 angeordnet, welcher benachbart zu dem Strömungskanal 8, 29 angeordnet ist. In dem Gehäusebereich 38 ist auch ein Lagerbock 39 vorgesehen zur Lagerung des zweiarmigen Hebels 30. Dabei ragt der erste Arm 32 des zweiarmigen Hebels 30 aus dem Gehäusebereich 38 in den Strömungskanal 8, 29.According to 1 the cam element 35 and the spring element 36 are arranged in a housing area 38 which is arranged adjacent to the flow channel 8, 29. A bearing block 39 is also provided in the housing area 38 for mounting the two-armed lever 30. The first arm 32 of the two-armed lever 30 protrudes from the housing area 38 into the flow channel 8, 29.

Entsprechend ist zwischen dem Gehäusebereich 38 und dem Strömungskanal 8, 29 eine Öffnung 40 vorgesehen, durch welche der erste Arm 32 greift. Zur Abdichtung der Öffnung 40 ist ein Dichtelement 41 vorgesehen, welches die Öffnung 40 unter Durchgriff des ersten Arms 32 abdichtet.Correspondingly, an opening 40 is provided between the housing area 38 and the flow channel 8, 29, through which the first arm 32 reaches. To seal the opening 40, a sealing element 41 is provided, which seals the opening 40 with the first arm 32 reaching through.

Wird der zweiarmige Hebel 30 verschwenkt, so vollzieht der Ventilkörper 24 mit Ventilschaft 27 und Ventilteller 25 eine Schwenkbewegung, so dass die Öffnungsquerschnitte 50, 51 der Ventilanordnung nicht gleichmäßig um den Ventilteller 25 angeordnet sind, sondern unsymmetrisch, siehe 2.If the two-armed lever 30 is pivoted, the valve body 24 with the valve stem 27 and valve disk 25 performs a pivoting movement, so that the opening cross sections 50, 51 of the valve arrangement are not arranged uniformly around the valve disk 25, but asymmetrically, see 2 .

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine 1 weist zumindest einem Zylinder 2 mit einem Zylinderraum 5 und mit einem darin angeordneten verlagerbaren Kolben 6 auf.The internal combustion engine 1 according to the invention has at least one cylinder 2 with a cylinder space 5 and with a displaceable piston 6 arranged therein.

Grundsätzlich kann ein Zylinder 2 oder es kann eine Mehrzahl von Zylindern 2 vorgesehen sein, wobei je Zylinder 2 zumindest eine erste Ventilanordnung 9 als Einlassventilanordnung und zumindest eine zweite Ventilanordnung 10 als Auslassventilanordnung vorgesehen ist.In principle, one cylinder 2 or a plurality of cylinders 2 can be provided, with at least one first valve arrangement 9 being provided as the intake valve arrangement and at least one second valve arrangement 10 being provided as the exhaust valve arrangement for each cylinder 2 .

Dabei kann zumindest eine der zumindest einen ersten Ventilanordnung 9 und/oder der zumindest einen zweiten Ventilanordnung 10 oder alle ersten Ventilanordnungen 9 und/oder alle zweiten Ventilanordnungen 10 jeweils als erfindungsgemäße Ventilanordnung 20 ausgebildet sein.At least one of the at least one first valve arrangement 9 and/or the at least one second valve arrangement 10 or all of the first valve arrangements 9 and/or all of the second valve arrangements 10 can each be designed as a valve arrangement 20 according to the invention.

Es ist zumindest ein Zylinderkopf 52 vorgesehen, welcher zumindest einen Gehäusebereich 38 ausbildet, in welchem zumindest ein zweiarmiger Hebel 30 zumindest einer Ventilanordnung 20 gelagert ist und in welchem die Betätigungseinrichtung 34 der zumindest einen Ventilanordnung 20 angeordnet ist oder welcher einen Gehäusebereich 38 oder mehrere Gehäusebereiche 38 ausbildet, in welchem bzw. in welchen jeweils zumindest ein zweiarmiger Hebel 30 oder mehrere zweiarmige Hebel 30 zumindest einer Ventilanordnung 20 oder mehrerer Ventilanordnungen 20 gelagert ist bzw. sind und in welchem bzw. in welchen die jeweilige Betätigungseinrichtung 34 der jeweiligen Ventilanordnung 20 angeordnet ist.At least one cylinder head 52 is provided, which forms at least one housing area 38, in which at least one two-armed lever 30 of at least one valve arrangement 20 is mounted and in which the actuating device 34 of the at least one valve arrangement 20 is arranged or which has a housing area 38 or a plurality of housing areas 38 formed, in which or in which at least one two-armed lever 30 or several two-armed lever 30 at least one valve assembly 20 or more valve assemblies 20 is or are mounted and in which or in which the respective actuation device 34 of the respective valve assembly 20 is arranged.

Dabei kann gemäß einem Ausführungsbeispiel die jeweilige Betätigungseinrichtung 34 ein Nockenelement 35 und eine Federelement 36 aufweisen, welche den jeweiligen zweiten Arm 33 beaufschlagen, wobei insbesondere das Nockenelement 35 und das Federelement 36 auf gegenüberliegenden Seiten des jeweiligen zweiten Arms 33 angeordnet sind und den jeweiligen zweiten Arm 33 in entgegengesetzter Richtung, insbesondere in entgegengesetzter lateraler Richtung beaufschlagen.According to one exemplary embodiment, the respective actuating device 34 can have a cam element 35 and a spring element 36, which act on the respective second arm 33, with the cam element 35 and the spring element 36 in particular being arranged on opposite sides of the respective second arm 33 and the respective second arm 33 act in the opposite direction, in particular in the opposite lateral direction.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das jeweilige Nockenelement 35 und das jeweilige Federelement 36 in einem jeweiligen Gehäusebereich 38 angeordnet sind, welcher benachbart zu dem jeweiligen Strömungskanal 8, 29 angeordnet ist und der erste Arm 32 des jeweiligen zweiarmigen Hebels 30 aus dem jeweiligen Gehäusebereich 38 in den jeweiligen Strömungskanal 8, 29 reicht.
Dabei kann zwischen dem jeweiligen Gehäusebereich 38 und dem jeweiligen Strömungskanal 8, 29 eine jeweilige Öffnung 40 vorgesehen sein, durch welche der erste jeweilige Arm 32 greift, wobei ein jeweiliges Dichtelement 41 vorgesehen ist, welches die jeweilige Öffnung 40 unter Durchgriff des jeweiligen ersten Arms 32 abdichtet.In a further exemplary embodiment, it is expedient if the respective cam element 35 and the respective spring element 36 are arranged in a respective housing area 38 which is arranged adjacent to the respective flow channel 8, 29 and the first arm 32 of the respective two-armed lever 30 from the respective Housing area 38 in the respective flow channel 8, 29 extends.
A respective opening 40 can be provided between the respective housing region 38 and the respective flow channel 8, 29, through which the first respective arm 32 reaches, with a respective sealing element 41 being provided which closes the respective opening 40 with the respective first arm 32 seals.

Die Öffnung 40 wird durch ein Dichtelement 41 abgedichtet, das als geformtes Dichtplättchen ausgebildet ist. Es dient gleichzeitig zur Temperaturabfuhr.The opening 40 is sealed by a sealing element 41 which is designed as a shaped sealing plate. It also serves to dissipate the temperature.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel zeigt, dass das Nockenelement 35, beispielsweise als Teil einer Nockenwelle, nicht mehr oberhalb der Ventilanordnung 20 angeordnet ist bzw. oberhalb des Ventilkörpers 24, sondern seitlich dazu. Eine auf Ventilhöhe seitlich versetzte Nockenwelle, die vorzugsweise direkt im Motorblock gelagert ist, und der als Ventilwippe ausgebildete zweiarmige Hebel 30, welcher bevorzugt von unten betätigt wird, erlauben die Ausbildung eines steifen und kurzen Nockentriebs, der Biegemomente und Vibrationen auf den Zylinderkopf, die Stehbolzen und die Zylinderkopfdichtung vermeidet.The exemplary embodiment shown shows that the cam element 35, for example as part of a camshaft, is no longer arranged above the valve arrangement 20 or above the valve body 24, but to the side of it. A camshaft offset laterally at valve height, which is preferably mounted directly in the engine block, and the two-armed lever 30 designed as a valve rocker, which is preferably actuated from below, allow the formation of a stiff and short cam drive that absorbs bending moments and vibrations on the cylinder head, the stud bolts and avoids the cylinder head gasket.

Die erfindungsgemäße Gestaltung mit dem zweiarmigen Hebel 30 erlaubt eine andere Gestaltung der Ventilanordnung 20, welche ein Ventil mit deutlich verkürztem Ventilkörper 24 und mit deutlich verkürztem Ventilschaft 27 ausbildet.The design according to the invention with the two-armed lever 30 allows a different design of the valve arrangement 20, which forms a valve with a significantly shortened valve body 24 and with a significantly shortened valve stem 27.

Das Federelement 36 als Ventilfeder, das an dem Antriebsende des zweiarmigen Hebels 30 oberhalb angeordnet ist und eine Rückstellung des zweiarmigen Hebels 30 und damit auch des Ventilkörpers 24 in die Schließstellung bewirkt ist auch vorteilhaft, weil die Anordnung des Federelements 36 direkt gegenüber dem Nockenelement 35 keine Übertragung von unerwünschten Federkräfte bewirkt, was es erlaubt, die Hebelanordnung filigran und leicht gestalten zu können.The spring element 36 as a valve spring, which is arranged above the drive end of the two-armed lever 30 and causes the two-armed lever 30 and thus also the valve body 24 to be returned to the closed position, is also advantageous because the arrangement of the spring element 36 directly opposite the cam element 35 does not Causes transmission of unwanted spring forces, which allows the lever assembly to be designed delicately and easily.

Die erfindungsgemäße Gestaltung hat auch Auswirkungen auf den Verlauf der Strömungskanäle 8, 29. Diese können besser geradlinig verlaufen und damit effizienter gestaltet werden. Auch der Kühlkreislauf mit den Kühlkanälen 60 kann aufgrund der günstigen Raumverhältnisse freier konstruiert werden.The design according to the invention also has an effect on the course of the flow channels 8, 29. These can run better in a straight line and can therefore be designed more efficiently. The cooling circuit with the cooling channels 60 can also be designed more freely due to the favorable space conditions.

Als weiteren Vorteil kann angesehen werden, dass ein asymmetrischer Öffnungsquerschnitt 50, 51 der jeweiligen Ventilanordnung 20 erreicht wird. Die Anordnung des Ventilkörpers 24 an dem zweiarmigen Hebel 30 bedingt beim Öffnen eine Neigebewegung und keine lineare Bewegung, wie es vergleichsweise bei klassischen Tellerventilen der Fall ist. Hierdurch ergibt sich ein asymmetrischer Öffnungsquerschnitt 50, 51, der zur Kolbenmitte hin deutlich grösser ist als zur radial äußeren Kolbenwand. Der Öffnungsquerschnitt ist somit bedarfsgerecht. In Bereichen, in denen viel Volumen ein- und abgeführt werden muss, ist die Durchlassöffnung deutlich größer. In Bereichen mit wenig ein- und abzuführendem Volumen ist die Durchlassöffnung kleiner. Ein schnellerer Ladungswechsel ist die Folge.Another advantage can be considered that an asymmetric opening cross section 50, 51 of the respective valve assembly 20 is achieved. The arrangement of the valve body 24 on the two-armed lever 30 requires a tilting movement when opening and not a linear movement, as is the case in comparison with classic poppet valves. This results in an asymmetrical opening cross section 50, 51, which is significantly larger toward the center of the piston than toward the radially outer piston wall. The opening cross-section is therefore appropriate. In areas where a lot of volume has to be fed in and removed, the passage opening is significantly larger. In areas with little volume to be fed in and discharged, the passage opening is smaller. The result is a faster gas exchange.

Wie bereits oben beschrieben, öffnet die erfindungsgemäße Ventilanordnung 20 nicht in einer linearen Bewegung, sondern vollzieht vielmehr aufgrund der Lagerung an dem zweiarmigen Hebel 30 eine Schwenk- oder Neigebewegung. Dies hat auch zur Folge, dass der Abstand des Ventiltellers 25 zum Kolbenboden bei voll geöffnetem Ventil grösser sein kann als bei herkömmlichen Tellerventilen. Durch diesen Vorteil kann der Kolben 6 bzw. der Kolbenboden 70 viel freier gestaltet werden. Die üblichen Ventiltaschen im Kolbenboden 70 können beispielsweise wegfallen und ein glatter, gerader, der Verbrennung zuträglicher Kolbenboden 70 kann optional realisiert werden. Auch sind andere Formen des Kolbenbodens 70 möglich.As already described above, the valve arrangement 20 according to the invention does not open in a linear movement, but instead performs a pivoting or tilting movement due to the mounting on the two-armed lever 30 . This also has the consequence that the distance between the valve disk 25 and the piston head can be greater when the valve is fully open than with conventional disk valves. Due to this advantage, the piston 6 or the piston head 70 can be designed much more freely. The usual valve pockets in the piston crown 70 can be omitted, for example, and a smooth, straight piston crown 70 that promotes combustion can optionally be implemented. Other shapes of the piston head 70 are also possible.

Weiterhin ist die Masse der Ventilanordnung 20 reduziert.Furthermore, the mass of the valve assembly 20 is reduced.

BezugszeichenlisteReference List

11: Brennkraftmaschineinternal combustion engine
22: Zylindercylinder
33: Ventilanordnungvalve assembly
44: Ventilanordnungvalve assembly
55: Zylinderraumcylinder space
66: KolbenPistons
77: erster Strömungskanalfirst flow channel
88th: zweiter Strömungskanalsecond flow channel
99: erste Ventilanordnungfirst valve arrangement
1010: zweite Ventilanordnungsecond valve arrangement
1111: Ventilkörpervalve body
1212: Ventilschaftvalve stem
1313: Ventiltellervalve plate
1414: Ventilsitzvalve seat
1515: Wandbereichwall area
1616: Strömungskanalflow channel
1717: Federelementspring element
1818: WandWall
1919: Ventilanordnungvalve assembly
2020: Ventilanordnungvalve assembly
2121: Zylinderkopfcylinder head
2222: TellerPlate
2323: Nockenelementcam element
2424: Ventilkörpervalve body
2525: Ventiltellervalve plate
2626: Ventilsitzvalve seat
2727: Ventilschaftvalve stem
2828: Wandbereichwall area
2929: Strömungskanalflow channel
3030: zweiarmiger Hebeltwo-armed lever
3131: Drehpunktpivot point
3232: erster Armfirst arm
3333: zweiter Armsecond arm
3434: Betätigungseinrichtungactuating device
3535: Nockenelementcam element
3636: Federelementspring element
3737: Nockencam
3838: Gehäusebereichhousing area
3939: Lagerbockbearing block
4040: Öffnungopening
4141: Dichtelementsealing element
5050: Öffnungsquerschnittopening cross-section
5151: Öffnungsquerschnittopening cross-section
5252: Zylinderkopfcylinder head
6060: Kühlkanalcooling channel
7070: Kolbenbodenpiston crown

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

CA 2227124 A1 [0005]
WO 2017153886 A1 [0006]

Claims

Valve arrangement (20) of an internal combustion engine (1) with a flow channel (29), with a valve body (24) with a valve stem (27) and a valve plate (25), furthermore with a valve seat (26) which is in a wall area (28) of the flow channel (29) is arranged essentially circumferentially, the valve disk (25) being able to be placed sealingly against the valve seat (26) in order to seal off the flow channel (29) or to be lifted off the valve seat (26) in order to open the flow channel (29) release, a two-armed lever (30) being provided which can be pivoted about an axis of rotation at a pivot point (31), a first arm (32) of the two-armed lever (30) being connected to the valve stem (27) and a second arm (33) of the two-armed lever (30) can be acted upon by an actuating device (34) to pivot the two-armed lever (30) and to open or close the flow channel (29) by lifting the valve disk (25) from the valve seat (26) or by placing it onof the valve disk (25) on the valve seat (26).

Valve assembly (20) after claim 1 , characterized in that the actuating device (34) comprises a cam element (35) and a spring element (36) which act on the second arm (33).

Valve assembly (20) after claim 2 , characterized in that the cam element (35) and the spring element (36) are arranged on opposite sides of the second arm (33) and act on the second arm (33) in opposite directions.

Valve assembly (20) after claim 2 or 3 , characterized in that the cam element (35) and the spring element (36) are arranged in a housing area (38) which is arranged adjacent to the flow channel (29) and the first arm (32) of the two-armed lever (30) from the Housing area (38) in the flow channel (29) extends.

Valve assembly (20) after claim 4 , characterized in that between the housing area (38) and the flow channel (29) an opening (40) is provided, through which the first arm (32) reaches, wherein a sealing element (41) is provided, which the opening (40) seals under penetration of the first arm (32).

Internal combustion engine (1) with at least one cylinder (2) with a cylinder space (5) and with a displaceable piston (6) arranged therein, with a first flow channel (7) for supplying a first fluid, for example air or a fuel-air Mixture, and with a second flow channel (8) for discharging a second fluid, for example exhaust gases, from the cylinder chamber (5), with at least one first valve arrangement (9) as the inlet valve arrangement and with at least one second valve arrangement (10) as the outlet valve arrangement, wherein at least one of the at least one first valve arrangement (9) and/or the at least one second valve arrangement (10) is designed as a valve arrangement (20) according to one of the preceding claims.

Internal combustion engine (1) after claim 6 , characterized in that one cylinder (2) or a plurality of cylinders (2) are provided, with at least one first valve arrangement (9) being provided as the intake valve arrangement and at least one second valve arrangement (10) as the exhaust valve arrangement being provided for each cylinder (2). at least one of the at least one first valve arrangement (9) and/or the at least one second valve arrangement (10) or all of the first valve arrangements (9) and/or all of the second valve arrangements (10), each as a valve arrangement (20) according to one of the preceding ones Claims 1 until 5 is trained.

Internal combustion engine (1) after claim 6 or 7 , characterized in that at least one cylinder head (52) is provided, which forms at least one housing area (38), in which at least one two-armed lever (30) of at least one valve arrangement (20) is mounted and in which the actuating device (34) of the at least a valve arrangement (20) or which forms a housing area (38) or several housing areas (38), in which or in which at least one two-armed lever (30) or several two-armed levers (30) of at least one valve arrangement (20) or several Valve assemblies (20) is or are mounted and in which or in which the respective actuating device (34) of the respective valve assembly (20) is arranged.

Internal combustion engine (1) after claim 8 , characterized in that the respective actuating device (34) has a cam element (35) and a spring element (36), which act on the second arm (33), the cam element (35) and the spring element (36) being on opposite sides of the respective second arm (33) are arranged and act on the respective second arm (33) in the opposite direction.

Internal combustion engine (1) after claim 9 , characterized in that the respective cam element (35) and the respective spring element (36) are arranged in a respective housing area (38) which is adjacent to the respec ligated flow channel (29) and the first arm (32) of the respective two-armed lever (30) extends from the respective housing area (38) into the respective flow channel (29), in particular between the respective housing area (38) and the respective flow channel (29) a respective opening (40) is provided, through which the first respective arm (32) reaches, a respective sealing element (41) being provided which seals the respective opening (40) with the respective first arm (32) reaching through .