DE19712055A1

DE19712055A1 - Elektronisch angetriebenes Ventil für einen Verbrennungsmotor E 11

Info

Publication number: DE19712055A1
Application number: DE19712055A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: BRAUNEWELL MARKUS 40667 MEERBUSCH DE
Current assignee: LSP Innovative Automotive Systems GmbH
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-01

Description

Stand der Technik

Es ist bei Verbrennungsmotoren z. B. aus dem Buch Fachkunde für Kfz-Technik (Verlag Europa-Lehrmittel) bekannt, zwischen Ventilantrieb und dem Ventil schaft ein Ventilspiel vorgegebener Größe vorzusehen, um bei Temperaturän derungen im Motor ein hartes Aufeinandertreffen von Antrieb und Ventilschaft zu vermeiden. Es ist auch bekannt, Maßnahmen zur Kompensation der Länge nänderungen vorzusehen. So sind aus dem oben genannten Buch Seite 242 hydraulisch arbeitende Kompensationsglieder bekannt.

Aus der WO 95/00959 ist ein elektromagnetisch angetriebenes Ventil bekannt, bei dem der eine Elektromagnet bei Auftreten einer Längendifferenz verschoben wird.

Die bekannten Lösungen sind aufwendig in ihrer Realisierung.

Vorteile der Erfindung

Mit der erfindungsgemäßen Lösung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 kann das Ventilspiel klein gewählt werden, da ja nur der nicht kompensierte Rest der möglichen Änderungen über das Ventilspiel aufgefangen werden muß. Es bleibt bei allen Motorzuständen bei einem sehr kleinen Ventilspiel. Die Erfin dung erlaubt eine Optimierung der Bewegungsabläufe, insbesondere beim Schließen des Ventils, da eine geringe Ventilauftreffgeschwindigkeit zwecks Minimierung der Geräusche und der mechanischen Stoßbelastung einen mög lichst gleichen Abstand zwischen Ventilendstellung und Magnetendstellung er forderlich macht.

Figurengeschreibung

Anhand des Ausführungsbeispiels der Zeichnung wird die Erfindung näher er läutert.

Die Zeichnung zeigt links im Ventilblock 2 ein Ventil 1, das in der gezeigten Stellung eines Ankers 6 durch eine Rückstellfeder 3 in die Ventil-Zu-Stellung gedrückt wird. Dieses Ventil 1 wird von einem elektromagnetischen Antrieb an getrieben, der zwei Elektromagnete 4 und 5 und einen Anker 6 aufweist. Der Anker 6 ist federgelagert und zwar mittels eines nicht sichtbaren um die Achse 7 drehbaren Drehstabs. Die Feder 3 und die Federkraft des Drehstabs sind so aufeinander abgestimmt, daß der Anker ohne Erregung eines der Elektroma gnete in eine Zwischenstellung, z. B. Mittelstellung, gestellt wird. Am Anker 6 ist eine Betätigungsstange 8 drehbar befestigt, über die das Ventil bei Erregung des Elektromagneten 4 geöffnet wird.

In der gezeigten Zu-Stellung des Ventils 1 und der gezeichneten Stellung des Ankers 6 (Elektromagnet 5 erregt) besteht zwischen dem Schaft des Ventils 1 und dem vorderen Ende der Betätigungsstange 8 ein vorgegebener kleiner Ab stand s, das Ventilspiel. Dieses Ventilspiel kann eingestellt werden durch eine Längenänderung des Pin 10 am unteren Ende der Betätigungsstange 8.

Bei Temperaturänderungen am Motor ändern sich die l₁ am Ventil und die Län gen l₃ am Magnetsystem wegen unterschiedlicher Länge l und unterschiedli chem Temperaturkoeffizienten α um unterschiedliche Größen Δ l = l . α Δ T. Damit würde sich das Ventilspiel s ebenfalls stark ändern.

Zur Kompensation ist deshalb zwischen dem Ventilblock 2 und dem Magnetsy stem 4, 5, 6 und 8 ein Temperaturkompensationsglied 9 der Länge l_k und mit ei nem Temperaturkoeffizienten α_k eingebaut, das seinerseits das Ventilspiel s, also den Abstand zwischen Magnetsystem und Ventil verändern kann. Dieses Kompensationsglied 9 ist derart bemessen und ausgelegt, daß gilt:

Δ l_k ≈ Δ l₁ + Δ l₂ + Δ l₃ + Δ l₄.

Es wird also die Summe der das Ventilspiel verändernden Längenänderungen durch das Temperaturkompensationsglied weitgehend ausgeglichen.

Alternativ kann man auch das Antriebselement (Betätigungsstange 8) als Kom pensationsglied nutzen. Diese muß derart ausgestaltet sein, daß sie durch Temperaturänderungen auftretende Änderungen des Ventilspiels durch eigene Längenänderung ausgleichen kann.

Claims

1. Elektromagnetisch angetriebenes Ventil eines Verbrennungsmotors mit zwei, insbesondere zweipoligen Elektromagneten, mit einem dazwischen angeordneten, hin und her bewegbaren, durch zwei Federkräfte ohne Er regung eines Elektromagneten in einer Zwischenstellung gehaltenen An ker, mit einem vom Anker betätigten Antriebselement und einem Ventil, das mittels einer Feder in Richtung seiner Zu-Stellung gedrückt wird und auf dessen Schaft das Antriebselement zur Ventilöffnung einwirkt, wobei in der Zu-Stellung des Ventils und der entsprechenden Stellung des Ankers ein vorgegebenes Ventilspiel eingestellt ist, und wobei ein Temperaturkompensationsglied zur weitgehenden Einhaltung dieses vorgegebenen Ventilspiels bei Temperaturänderung vorgesehen ist, da durch gekennzeichnet, daß das Temperaturkompensationsglied (9) ein zwischen dem Ventilblock (2) und dem elektromagnetischen Antrieb (4, 5, 6, 8) wirksames Zwischenglied ist, das Abstandsänderungen zwi schen dem Ventilblock (2) und dem Antrieb (4, 5, 6, 8) bewirken kann und daß dieses Zwischenglied (9) hinsichtlich Ausgestaltung und Tempera turkoeffizient derart ausgestaltet ist, daß alle auf das Ventilspiel bei Temperaturänderungen einwirkenden Längenänderungen des Ventils (1, 2) und des Antriebs (4, 5, 6, 8) wenigstens näherungsweise kompensiert werden.

2. Elektromagnetisch angetriebenes Ventil eines Verbrennungsmotors mit zwei, insbesondere zweipoligen Elektromagneten, mit einem dazwischen angeordneten, hin und her bewegbaren, durch zwei Federkräfte ohne Er regung eines Elektromagneten in einer Zwischenstellung gehaltenen An ker, mit einem vom Anker betätigten Antriebselement und einem Ventil, das mittels einer Feder in Richtung seiner Zu-Stellung gedrückt wird und auf dessen Schaft das Antriebselement zur Ventilöffnung einwirkt, wobei in der Zu-Stellung des Ventils und der entsprechenden Stellung des Ankers ein vorgegebenes Ventilspiel eingestellt ist, und wobei ein Temperaturkompensationsglied zur weitgehenden Einhaltung dieses vorgegebenen Ventilspiels bei Temperaturänderung vorgesehen ist, da durch gekennzeichnet, daß das Temperaturkompensationsglied das An triebselement selbst ist und daß das Antriebselement hinsichtlich Aus gestaltung und Temperaturkoeffizient derart ausgestaltet ist, daß alle auf das Ventilspiel bei Temperaturänderungen einwirkenden Längenände rungen des Ventils und des Antriebs wenigstens näherungsweise kom pensiert werden.