Die Ventile HEV werden über einen hydraulischen Flüssigkeits
druck geöffnet, welcher elektronisch über ein Steuergerät ge
steuert wird (siehe Fig. 1 und 2). Ausgleichsbehälter 1,
Saugleitung 2, Förderpumpe 3, Druckleitung 4, Ventil 5,
Ventilfeder 6, Ventilteller 7, Hydrostößelboden 8, Hydro
stößelgehäuse 9, Druckfühler 10, Steuerventil 11, OTgeber 12,
Drehzahlgeber 13, Steuergerät 14, Rückleitung 15, Druckregler 16
Rückleitung zu dem Ausgleichsbehälter 17.The valves HEV are opened via a hydraulic fluid pressure, which is controlled electronically via a control unit (see FIGS. 1 and 2). Expansion tank 1 , suction line 2 , feed pump 3 , pressure line 4 , valve 5 , valve spring 6 , valve plate 7 , hydraulic tappet base 8 , hydraulic tappet housing 9 , pressure sensor 10 , control valve 11 , O-sensor 12 , speed sensor 13 , control unit 14 , return line 15 , pressure regulator 16 return line the expansion tank 17 .
Der maximale Ventilhub beträgt 10 mm, der Durchmesser des
Hydrostößels beträgt 40 mm, die Ventilfederkraft beträgt ca. 50 N.The maximum valve lift is 10 mm, the diameter of the
Hydraulic tappet is 40 mm, the valve spring force is approx. 50 N.
Beschreibung der hydraulischen FlüssigkeitsströmrichtungDescription of the hydraulic fluid flow direction
Die hydraulische Flüssigkeit wird von dem Ausgleichsbehälter
über die Saugleitung zur Förderpumpe gesaugt, von der Förder
pumpe wird die hydraulische Flüssigkeit über die Druckleitung
zu dem Hydrostößel gefördert. Das Hydrostößel ist oberhalb des
Ventils fest in dem Zylinderkopf angebracht, und der Hydro
stößelboden ist der einzige Teil, welcher sich im Hydrostößel
bewegt. Wenn das Steuerventil offen ist, strömt die Flüssigkeit
über die Rückleitung zu dem Druckregler, der dafür sorgt, daß
der Druck von der Förderpumpe über die Druckleitung, Hydro
stößel und Druckleitung bei geöffnetem Steuerventil bei jeder
Drehzahl konstant auf etwa 0,2 Bar Überdruck gehalten wird.
Vom Druckregler strömt die hydraulische Flüssigkeit dann wieder
zu dem Ausgleichsbehälter zurück (siehe Fig. 1).The hydraulic fluid is sucked from the expansion tank via the suction line to the feed pump, from the feed pump, the hydraulic fluid is delivered via the pressure line to the hydraulic tappet. The hydraulic tappet is fixed in the cylinder head above the valve, and the hydraulic tappet base is the only part that moves in the hydraulic tappet. When the control valve is open, the liquid flows via the return line to the pressure regulator, which ensures that the pressure from the feed pump via the pressure line, hydraulic tappet and pressure line is kept constant at about 0.2 bar overpressure at any speed when the control valve is open . The hydraulic fluid then flows back from the pressure regulator to the expansion tank (see FIG. 1).
Beispiel: Will man das Ventil öffnen muß das Steuergerät das
Steuerventil schließen, dabei steigt der Druck im Hydrostößel an,
weil die Förderpumpe die ganze Zeit mehr als notwendige Flüssig
keit fördert und bei einem Überdruck von 0,3978 Bar öffnet
dann das Ventil. Aber die Förderpumpe muß ausreichend genug
hydraulische Flüssigkeit zu dem Hydrostößel fördern, denn wenn
das Ventil öffnet, wird das Volumen im Hydrostößel vergrößert
durch den Hub des Ventils und der Druck würde sinken. Dabei
würde das Ventil bei einer bestimmten Offenstellung stehen
bleiben. Deshalb muß die Förderpumpe mehr als notwendige hy
draulische Flüssigkeit fördern. Das der Druck im Hydrostößel
zum Öffnen des Ventils von 0,3978 Bar Überdruck beim Öffnen
des Ventils erhalten bleibt um das Ventil mit seinem maximalen
Hub zu öffnen. Damit überhaupt Druck im Hydrostößel aufgebaut
werden kann muß alles dicht sein. Um das Ventil zu schließen
öffnet das Steuergerät das Steuerventil und der Druck im Hydro
stößel wird sofort wieder abgebaut auf 0,2 Bar Überdruck und
das Ventil schließt wieder. Das war die Beschreibung zum
Öffnen eines Ventils.Example: If you want to open the valve, the control unit must
Close control valve, the pressure in the hydraulic tappet increases,
because the feed pump is all the time more liquid than necessary
promotes and opens at an overpressure of 0.3978 bar
then the valve. But the feed pump must be enough
Pump hydraulic fluid to the hydraulic tappet, because if
the valve opens, the volume in the hydraulic tappet is increased
through the stroke of the valve and the pressure would decrease. Here
the valve would be in a certain open position
stay. Therefore, the feed pump must hy more than necessary
Promote drastic fluid. That is the pressure in the hydraulic tappet
to open the valve from 0.3978 bar overpressure when opening
the valve is preserved around the valve at its maximum
Open hub. So that pressure builds up in the hydraulic tappet at all
everything must be tight. To close the valve
the control unit opens the control valve and the pressure in the hydro
ram is immediately dismantled to 0.2 bar overpressure and
the valve closes again. That was the description of the
Opening a valve.
Als Beispiel zur Funktion an einem Otto-Motor nehme ich ein
Einlaßventil. Mit dem Öffnungsgrad 10° Kurbelwinkel vor OT
und Schließwinkel 8° Kurbellwinkel nach UT. Das ergibt einen
Öffnungswinkel von 10°+180°+8°=198° Kurbelwinkelumdrehung.
Über den OTgeber nimmt das Steuergerät sich die Information
über die Schwungscheibe die genaue Stellung des Kolbens im
ersten Zylinder. Somit weiß das Steuergerät automatisch jede
Stellung des Kolbens von jedem einzelnen Zylinder. Wenn
der Kolben im ersten Zylinder auf 10° Kurbellwinkel vor OT
steht schließt das Steuergerät das Steuerventil am Einlaß
ventil des ersten Zylinders. Dabei wird der Druck im Hydro
stößel ruckartig aufgebaut und bei einem Überdruck von
0,3978 Bar öffnet dann das Einlaßventil. Wenn das Einlaßventil
seinen vollen Hub von 10 mm erreicht hat und der Druck steigt
weiter an, deshalb meldet der Druckfühler dem Steuergerät
immer die Information des Druckes im Hydrostößel. Damit kein
Ventilfederbruch entstehen kann, muß das Steuergerät
das Steuerventil des Hydrostößels des Einlaßventiles am
ersten Zylinder bei einem gewissen Überdruck öffnen, damit
der Druck im Hydrostößel etwas abgebaut werden kann, aber
das Ventil trotzdem noch bei vollem Hub geöffnet bleibt.
Sollte das Einlaßventil geschlossen werden nimmt das Steuer
gerät die Information der Kolbenstellung von dem ersten
Zylinder und wenn der Kolben 8° Kurbellwinkel nach UT steht
öffnet das Steuergerät das Steuerventil und der Druck im
Hydrostößel fällt wieder auf 0,2 Bar Überdruck und das
Einlaßventil schließt wieder. Das gleiche macht das Steuer
gerät bei den anderen Zylindern mit den Einlaß- und Auslaß
ventilen. Um einen Ventilaufsetzer beim Überdrehen des Motors
zu verhindern, muß das Steuergerät die Steuerventile bei allen
Ventilen der Zylinder bei einer Drehzahl von etwa 6000 umin
öffnen, daß die Einlaß- und Auslaßventile nicht mehr geöffnet
werden. Somit wird ein Ventilaufsetzer beim Überdrehen des
Motors verhindert.I take as an example of the function on an Otto engine
Inlet valve. With the opening degree 10 ° crank angle before TDC
and closing angle 8 ° crank angle according to UT. That makes one
Opening angle of 10 ° + 180 ° + 8 ° = 198 ° crank angle revolution.
The control unit takes the information via the OT transmitter
the exact position of the piston in the
first cylinder. The control unit thus automatically knows everyone
Position of the piston of each individual cylinder. If
the piston in the first cylinder at 10 ° crank angle before TDC
the control unit closes the control valve at the inlet
valve of the first cylinder. The pressure in the hydro
plunger built up jerkily and at an overpressure of
0.3978 bar then opens the inlet valve. If the intake valve
has reached its full stroke of 10 mm and the pressure rises
continues, so the pressure sensor reports to the control unit
always the information of the pressure in the hydraulic tappet. So no
The control unit must break the valve spring
the control valve of the hydraulic valve lifter on the
Open the first cylinder at a certain pressure so that
the pressure in the hydraulic tappet can be reduced somewhat, however
the valve still remains open at full stroke.
If the inlet valve is closed, the steering takes
the piston position information from the first
Cylinder and when the piston is 8 ° crank angle after UT
the control unit opens the control valve and the pressure in the
Hydraulic tappet falls back to 0.2 bar overpressure and that
Inlet valve closes again. The same thing does the steering
comes with the other cylinders with the intake and exhaust
valves. To a valve attachment when turning the engine
To prevent the control unit, the control valves at all
Valve the cylinder at a speed of about 6000 rpm
open that the inlet and outlet valves no longer open
will. Thus, a valve attachment when turning the
Engine prevented.
Problem: Die Flüssigkeit muß bei einer Temperatur von -40°C
bis 120°C dünnflüssig sein.Problem: The liquid must be at a temperature of -40 ° C
be fluid up to 120 ° C.
Erreichte Vorteile: Keine Drehbewegung der Nockenwelle (weniger
Verschleiß), kein Ventilaufsetzer beim Überdrehen des Motors,
veränderbare Steuerzeiten bei unterschiedlichen Drehzahlen
(das Steuergerät öffnet die Ventile so wie der Konstrukteur
es festlegt bei Veränderung der Drehzahl eine andere Öffnungs
zeit).Advantages achieved: No rotation of the camshaft (less
Wear), no valve attachment when the engine is overturned,
changeable timing at different speeds
(The control unit opens the valves like the designer
it sets a different opening when the speed changes
time).
Die Berechnung des hydraulischen Flüssigkeitsdruckes im Hydrostößel
zur Öffnung des Ventiles p = Flüssigkeitsdruck,
F = Ventilfederkraft, A = Fläche des Hydrostößelbodens, =
(A = τ² · Π = 20 mm · 20 mm × Π = 2 cm · 2 cm · Π = 12,566 cm²) = 3,978 (1 bar = = 0,3978 bar.The calculation of the hydraulic fluid pressure in the hydraulic tappet
to open the valve p = liquid pressure,
F = valve spring force, A = area of the hydraulic tappet base, =
(A = τ² · Π = 20 mm × 20 mm × Π = 2 cm · 2 cm · Π = 12.566 cm²) = 3.978 (1 bar = = 0.3978 bar.