DE19920023A1

DE19920023A1 - Ventiltrieb

Info

Publication number: DE19920023A1
Application number: DE1999120023
Authority: DE
Inventors: Vladimir Voltchkov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-02

Abstract

Die Erfindung betrifft die Motorsteuerung. DOLLAR A Der vorgeschlagene Ventiltrieb besteht aus Antrieb, aus einem Stabelement und aus zwei sich auf gesamter Achse befindende scheibenförmige Elemente und aneinander dicht grenzende. Beide scheibenförmigen Elemente haben die Hohlräume mit den ähnlichen Erzeugenden. Eines der scheibenförmigen Elemente ist unbeweglich im Zylinderkopf eingestellt, das andere ist mit dem Stabelement verbunden und drehend ausgeführt. Der Antrieb gewährleistet die unstetige Drehung des drehenden scheibenförmigen Elements durch das Stabelement. DOLLAR A Wenn die Axialprojektionen der Hohlräume der unbeweglichen und drehenden Elemente zusammenfallen, wird Einlaß und Auslaß der Gase ausgeführt. DOLLAR A Wenn diese Projektionen genau zwischen einander verschoben sind, findet der Gasstrom nicht statt. DOLLAR A Die unstetige Drehung des drehenden scheibenförmigen Elements wird durch Malteserkreuz oder durch Kurvengetriebe oder durch Mechanismus von Fergusson gewährleistet.

Description

Die Erfindung betrifft die Motorsteuerung.

Der Ventiltrieb bekannter Brennkraftmaschinen besteht aus Antrieb, der die hin- und hergehende Bewegung des Ventils gewährleistet, und aus einem Ventil in Stabelementform mit einem scheibenförmigen Element (Ventilteller) an seinem Ende.

Die Nachteile bekannter Arten des Ventiltriebs:

1. Die Form des Ventiltellers ist solche, dass sie an dem Gasstrom hindert sowohl in den Brennraum als auch aus dem Brennraum: die Bewegungskurve der Gase ist scharf gebogen die Erzeugende des Ventiltellers entlang: es findet der Gasstrom in den Spalt statt;
2. die großen Energieaufwände für Bewegung des Ventils wegen großer Kraft zur Überwindung der Federspannung;
3. große Länge vom Ventil hat zur Folge die vergrößerte Höhe des Motors (wegen der Vergrößerung des Abstands zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle) und die ausgestreckte Länge der Übertragungskette zwischen diesen Wellen;
4. große Emission der Brenngase und kleine Dauerfestigkeit der Ventile wegen des Stoßkontakts des Ventiltellers mit Ventilsitz (in dieser Stelle findet das Ausbröckeln statt);
5. Unmöglichkeit der Massenproduktion (auf Grund der heutigen Zustand der Technik) der Ventile bekannter Arten des Ventiltriebs aus ultrafester Keramik (SiO₂, Al₂O₃);
6. die verlängere Form der üblichen Ventile und die erforderliche erhöhte Genauigkeit der Fertigung der gekrümmten Flächen vom Ventil (besonders auf Kontakt mit Ventilsitz) fordert die großen Kosten für das Schleifen;
7. das Geräusch - wegen der Stoßen des Ventiltellers gegen Ventilsitz;
8. beim Abreißen der Übertragungskette zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle findet oft der Totalausfall des Motors statt (wegen der Stoßen der Kolben gegen die Ventile).

Die Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung dieser Nachteile.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Ventiltrieb, bestehend aus Antrieb und aus einem Ventil in Stabelementform mit einem scheibenförmigen Element an seinem Ende, zusätzlich mindestens ein scheibenförmiges Element enthält, dabei eines der scheibenförmigen Elemente ist unbeweglich im Zylinderkopf eingestellt, und mindestens ein der andere ist drehend ausgeführt; die scheibenförmigen Elemente haben Hohlräume; das Antrieb gewährleistet die unstetige Drehung des drehenden scheibenförmigen Elements durch das Stabelement.

Die unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente befinden sich auf gesamter Achse und grenzen dicht aneinander.

Die scheibenförmigen Elemente können eine gewölbte, tellerförmige Anstalt haben, dabei peripherische Teile dieser Elemente beibehalten eine plane Aufsicht.

Die Seitenflächen der Hohlräume zwecks der Verbesserung der Gasstrombedinungen eine kegelförmige Gestalt haben; die größeren Seiten von den Kegel der unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente sind an ihren gegenüberliegenden Flächen angeordnet.

Die unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente haben eine gleiche Zahl n (n = 1, 2, . . .) der Hohlräume mit den ähnlichen oder gleichen Erzeugenden, dabei die Hohlräume des scheibenförmigen Elements sind in tangentialer Richtung für Winkel 360°/n verschoben.

Das drehende scheibenförmige Element hat den Hohlraum/die Hohlräume mit kleinerem Querschnitt als der des unbeweglichen scheibenförmigen Elements.

Die Erzeugende der Hohlräume ist durch vier Linien gebildet, zwei von diesen sind zwei Strecke vom Radius, und die Andere schließen diese Strecke durch zwei Kreisbögen.

Die Übertragung des Drehmoment an die Ventile wird durch das Stabelement auf zwei Weise ausgeführt. In erstem Fall hat das drehende scheibenförmige Element einen Zentralraum, in dem das Stabelement eingestellt ist. In diesem Fall das Stabelement mit dem drehenden scheibenförmigen Element eine Fest- oder Feder- oder Schlitzverbindung bildet. In zweitem Fall das Stabelement bildet mit der Außenseitenfläche des beweglichen scheibenförmigen Elements das Getriebe.

Die Vorteile des vorgeschlagenen Ventiltriebs im Vergleich zur bekannter Arten des Ventiltriebs:

1. der scheibenförmige Ventil hat umfangreiche Hohlräume, durch die die Gase sich ohne Störung bewegen; es erleichtert sehr sowohl die Abführung der Abgase als auch die Füllung des Brennraums mit Brenngasen;
2. die kleineren Energieaufwände für Bewegung vom Ventil: die Reibkraft bei Drehung eines scheibenförmigen Elements an einem anderen ist um einige Größenordnungen kleiner als die Kraft zur Überwindung der Federspannung beim üblichen Ventiltrieb;
3. der vorgeschlagene Ventiltrieb ist wesentlich kürzer als üblich, weil, erstens, er keine Ventilfeder hat und, zweitens, das scheibenförmige Element sich nicht aus dem Zylinder herausragt; es wird ermöglicht, die Höhe des Motors herabzusetzen und die Länge des Übertragungselements von der Kurbelwelle bis zur Welle, die die Drehung zur Ventilen überträgt, zu verkürzen;
4. kleinere Emission der Brenngase und erhöhte Dauerfestigkeit, weil, erstens, findet kein Schlagkontakt von Ventilen gegen den Zylinder statt, und, zweitens, die Scheibenform von Ventilen ermöglicht ihre Fertigung durch das Sintern aus hochverschleißfesten, hitzebeständigen Werkstoffen (Al₂O₃, SiO₂);
5. verminderter Preis: die Ventile haben eine kleinere Länge; die Fertigung der scheibenförmigen Teile ist bedeutend einfacher als die pilzförmige heutige Form von Ventilen; unter anderem ermöglichen sie die Massenproduktion durch das Sintern aus billigen, leichten obigen Werkstoffen bei wenig Abfall und Aufwand;
6. die Abwesenheit der Geräusche, weil die Stoßen der Ventile gegen den Ventilsitz des Zylinders nicht stattfinden;
7. es gibt bei Zerreißen des Übertragungselements von der Kurbelwelle bis zur Welle, die die Drehung zu den Ventilen überträgt, keine ernsten Folgen für den Ventiltrieb und für andere Teile des Motors.

In Abb. 1 sind drei Variante der Ausführung der scheibenförmigen Elemente mit zwei (A), drei (B), vier (C) Hohlräumen dargestellt (am Querschnitt eines Ventils).

In Abb. 2 sind zwei Zustände der Ventile dargestellt: geöffnet und geschlossen.

Wenn die Axialprojektionen dieser Hohlräume zusammenfallen (der Zustand "geöffnet"), wird Einlaß und Auslaß der Gasen ausgeführt.

Wenn die Axialprojektionen dieser Hohlräume genau zwischen aneinander verschoben sind (der Zustand "geschlossen"), findet der Gasstrom nicht statt.

Die unstetige Drehung des drehenden scheibenförmigen Elements wird durch Malteserkreuz oder durch Kurvengetriebe oder durch Mechanismus von Fergusson gewährleistet.

Claims

1. Ventiltrieb, bestehend aus einem Stabelement und einem scheibenförmigen Element an seinem Ende, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mindestens ein scheibenförmiges Element enthalten ist, mindestens eines der scheibenförmigen Elemente ist unbeweglich im Zylinderkopf eingestellt, und mindestens ein der andere ist drehend ausgeführt; die scheibenförmigen Elemente haben Hohlräume; das Antrieb gewährleistet die unstetige Drehung des drehenden scheibenförmigen Elements durch das Stabelement.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmigen Elemente sich auf gesamter Achse befinden.

3. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente aneinander dicht grenzen.

4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmigen Elemente eine gewölbte Gestalt haben.

5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenflächen der Hohlräume eine kegelförmige Gestalt haben; die größeren Seiten von den Kegel der unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente sind an ihren gegenüberliegenden Flächen angeordnet.

6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unbeweglichen und drehenden scheibenförmigen Elemente eine gleiche Zahl n (n = 1, 2, . . .) der Hohlräume mit den ähnlichen oder gleichen Erzeugenden haben.

7. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlräume des scheibenförmigen Elements für Winkel 360°/n in tangentialer Richtung verschoben sind.

8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugende der Hohlräume durch vier Linien gebildet ist, zwei von diesen sind Strecken vom Radius, und die Andere schließen diese Strecken durch zwei Kreisbögen.

9. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das drehende scheibenförmige Element einen Zentralhohlraum hat, in dem das Stabelement eingestellt ist.

10. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement mit dem drehenden scheibenförmigen Element eine Fest- oder Feder- oder Schlitzverbindung bildet.

11. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 oder 2 oder 3 oder 4 oder 5 oder 6 oder 7 oder 8 oder 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabelement mit der Außenseitenfläche des beweglichen scheibenförmigen Elements das Getriebe bildet.