DE19739539A1

DE19739539A1 - Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19739539A1
Application number: DE19739539A
Authority: DE
Inventors: Ruediger Ufermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 1999-03-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für Ventilsteuerungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 an gegebenen Art.

Steuervorrichtungen für Brennkraftmaschinen haben eine große Verbreitung erfahren und werden in vielfältigen Technologien eingesetzt, die jedoch überwiegend einer aufwendigen Steuerungsmechanik bedürfen.

Die Steuervorrichtung der Eingangs genannten Art unterscheidet sich vorrangig von anderen Techno logien dadurch, daß Einlaß- und Auslaßventile durch eine kontinuierliche Ventilhubänderung und Ventilab schaltung mittels Steuerung durch Elektro-Rheologische-Flüssigkeiten (ERF) den jeweiligen motorischen Bedürfnissen angepaßt werden können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine kostengün stige, kleinbauende, verlustleistungsarme, schnellschaltende und funktionssichere Vorrichtung zur Ventilsteue rung von Brennkraftmaschinen unter Einsatz eines Steuerorgans der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genann ten Art zu schaffen, mit dem die vorgegebenen Aktionen erfindungsgemäß erfüllt werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Wei terbildungen der Erfindung sind durch die von diesem Anspruch abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.

In folgendem wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit einer Zeichnung beschrieben.

Dabei zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittzeichnung in Vorderansicht, wobei der Nocken (1) phasengesteuert oder auch nicht auf den aus nichtleitender Keramik bestehenden Kolben (17), der in dem Zylinder (20) läuft, einwirkt. In den Zylinder (20) ist die ERF-Kammer (18) eingebracht, die die über den ERF-Zulauf mit Ringkanal (6) und den ERF-Ablauf mit Ringkanal (16) mit ERF gleichzeitig kühlend versorgt wird. Das aus Metall oder leitender Keramik bestehende Schaftstück (19) durchläuft dichtend die Durchbohrung (5) und den Zylinder (2). Die Steuerung der ERF erfolgt durch die Zylinderelektrode (4) mittels der Steuerspannung U, die über die zum Motorgehäuse (3) isoliert angebrachte Ringelektrode (9), die Metallfeder (8) und die Ringelektrode (7) die elektrisch leitend verbunden sind, wobei das Schaftstück (19) als Masse geschaltet ist. Im spannungs losen Zustand der Elektroden arbeitet der Kolben (17) gegen die Kraft der Metallfeder (8), so daß kein Ventilhub ausgelöst wird. Kommt vom Zentralen-Motor-Management (ZMM) ein Signal, so wird im geeigne ten Moment die ERF in der ERF-Kammer (18) aktiviert, so daß ein Ventilhub gewünschter Größe ausgelöst wird. Um immer den erforderlichen Kontakt der Nockenlauffläche (14) mit dem Nocken (1) sicherzustellen, gibt das ZMM im wieder richtigen Moment ein weiteres Signal zur Abschaltung der Steuerspannung U, so daß der notwendige Kontakt immer gewährleistet ist.

Bezugszeichenliste

1

Nocken

2

Zylinder

3

Motorgehäuse

4

Zylinderelektrode

5

Durchbohrung

6

ERF-Zulauf mit Ringkanal

7

Ringelektrode

8

Metallfeder

9

isolierte Ringelektrode

10

Ventilfederteller

11

Ventilfeder

12

Ventilsitz

13

Ventilteller

14

Nockenlauffläche

15

Entlüftung

16

ERF-Ablauf mit Ringkanal

17

Kolben

18

ERF-Kammer

19

Schaftstück

20

Zylinder

21

Zentrierringisolator

22

Steuerkabel

23

Steuerkabelkanal

24

Federwiderlager

Claims

1. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile von Brennkraftmaschinen aus Metall, nichtlei tender oder leitender Keramik, Kunststoffen oder deren Kombinationen zur stufenlosen Änderung des Ventilhubes und zur Ventilabschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zylinder (20) der integraler Bestandteil des Motorgehäuses (3) oder auf diesen montiert ist, der aus nichtleitender Keramik bestehende Kolben (17) läuft, der mit dem Zylinder (2), der das aus Metall oder leitender Keramik bestehende Ventil im Bereich des Schaftstückes (19) dichtend umschließt, der ERF- Kammer (18) mit der Zylinderelektrode (4), der das Schaftstück (19) dichtend umgebenden Durchbohrung (5), dem ERF-Zulauf mit Ringkanal (6) und dem ERF-Ablauf mit Ringkanal (16) und der Entlüftung (15) versehen ist, so daß der durch den Nocken (1) getriebene Kolben (17) gegen den Druck der Metallfeder (8), die sich im Federwiderlager (24), welches mit dem Zen trierringisolator (21) versehen ist, abstützt, wobei die gegenüber dem Motorgehäuse (3) isoliert angebrachte Ringelektrode (9) und die Ringelektrode (7), die mit der Zylinderelektrode (4) elek trisch leitend verbunden ist, nach Anlegen der Steuerspannung U die ERF in der ERF-Kammer (18) kraft- und/oder formschlüssig den Ventilschaft (19) mitnimmt, wobei alle Vorgänge über das Zen trale- Motor- Management gesteuert werden.

2. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (17) aus leitendem Material besteht und gegenüber dem Motorgehäuse (3) isoliert in einer Keramikhülse läuft, während das Schaftstück (19) des an sich leitenden Ventils kraft- oder formschlüssig mit einer als Kolben wirkenden Keramikhülse isolierend umgeben ist.

3. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das leitende Schaftstück (19) eines Ventils aus nichtleitender Keramik im Zylinder (2) und der Durchbohrung (5) in nichtleitenden Keramikhülsen läuft.

4. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ERF sich nur im Zylinder (2) befindet, wobei die ERF-Kammer (18) und die Entlüftung (15) entfällt und der positive Druck in der zu- und abführenden ERF-Versorgung des Zylinders (2) als auch die durch den Nocken (1) ausgeübte Kraft alleine keinen Ventilhub auslöst, so daß nur die in den Zylinder (2) gelegten Elektroden über die Steuerspannung U einen Hub auslö sen können.

5. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ERF nur im Zylinder (2) befindet und zwischen dem oberen Ende des Schaftstückes (19) und einem mit einer Druckfeder gegen die Nockenlauffläche (14) abgestützten freilaufendem Kolben, der als Anode wirkt eingebracht ist, wobei die Entlüftung (15) wieder erfor derlich ist.

6. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Steuerung der ERF notwendigen Elektroden in den Bereich des ERF- Zulaufs mit Ringkanal (6) und des ERF-Ablaufs mit Ringkanal (16) integriert werden.

7. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilhub auslösenden und mit der ERF in Verbindung stehenden Ele mente mit mechanischen Ausnehmungen zur Erzielung einer formschlüssigen Verbindung versehen sind.

9. Steuervorrichtung für Ein- und Auslaßventile nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (1) phasengesteuert auf die Nockenlauffläche (14) einwirken kann.