DE2938372A1 - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

INTREPRINDEREA DE AUTOTURISME PITESTI COLIBASI - Rumänien

Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit im Zylinderkopf angebrachten Ventilen und diesen zugeordneten, in den Zylinderköpfen fest eingesetzten Büchsen, deren Rand als Sitz ausgebildet ist.

Bei Brennkraftmotoren sind verschiedene Vorrichtungen bekannt geworden, um durch Änderung der Hubhöhe von Ventilen, die Anbringung von Verschlußklappen und ähnlichen Mitteln den Brennkraftmotorenbetrieb zum Zwecke der Treibstoffersparnis und einer Herabsetzung der Luftverschmutzung zu verbessern. Die bisher aufgefundenen Lösungen führten jedoch zu umständlichen Bauformen von oftmr geringer Lebensdauer und vermochten nicht, bei funkengezündeten Brennkraftmotoren optimale Ventilöffnungs- und Schließzeiten, die sich während des Betriebes des Motors den jeweiligen Belastungen anpassen ließen, zu erreichen.

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Es ist die Aufgabe der Erfindung, für alle Belastungsfälle des Brennkraftmotors im Betrieb optimale Öffnungsund Schließzeiten für die Ventile zu erreichen.

Die Erfindung besteht darin, daß der Ventilsitz in einem den Ventilschaft umgebenden, hohlzylindrischen Schieber ausgebildet ist, der unter der Kraft einer Feder verschiebbar in der in den Zylinderkopf eingesetzten Büchse angeordnet ist und dessen Bewegung einerseits durch einen konischen Sitz, andererseits durch einen Anschlag begrenzt ist, der während des Betriebes durch eine Steuervorrichtung verstellbar ist.

Diese Steuervorrichtung wird zweckmäßigerweise von dem Gaspedal bzw. dem Gaseinstellhebel verstellt und verstellt ihrerseits die Bewegungsmöglichkeit für den Sitzschieber. Mit dieser Ausgestaltung der Brennkraftmaschine gelingt es, erheblich an Kraftstoff einzusparen und die Luftverschmutzung erheblich herabzusetzen. Hiermit gelingt es, optimale Öffnungs- und Schließzeiten sowie Öffnungsdauern während des Betriebes entsprechend der Belastung des Motors einzustellen. Denn es wird hier bei gleichbleibender VentilStößelbewegung und Ventiltellerbewegung der Ventilsitz auf einem Teil dieser Bewegung in gleicher Weise bewegt. Die Länge der Bewegung dieses Ventilsitzes ist entsprechend der Motorbelastung einstellbar.

Bei einer Ausführungsform ist der Anschlag ein von mehreren achsparallel zum Ventilschaft angeordneten verschiebbaren Stangen getragener Begrenzungsrahmen.

Bei einer anderen Ausführungsform ist der Anschlag ein

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Bolzen, der von einer im hohl ausgebildeten Ventilschaft angeordneten Stange getragen ist und sich durch im Ventilschaft angeordnete Langlöcher erstreckt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Anschlag ein Plansch an einem Ende einer den Ventilschaft umgebenden verschiebbaren Hülse.

Somit lassen sich eine Reihe von Lösungen finden, die insbesondere dann wenig Bauaufwand erfordern, wenn der Anschlag von einer den Ventilschaft umgebenden Hülse oder von einer im hohlen Ventilschaft angeordneten Stange getragen ist.

Besonders kurze Bauformen werden dann erreicht, wenn der Anschlag ein Hansch am Ende einer auf der den Ventilschaft führenden Büchse schraubbar angebrachten Hülse ist.

Nicht nur für verschiedene Arten der Ausführung und Verstellmöglichkeit des Anschlages lassen sich zweckmäßige Ausführungsformen auffinden, sondern auch für eine Reihe von zweckmäßigen Ausgestaltungen der Steuerungsvorrichtung:

In einer Ausführungsform ist die Steuerungsvorrichtung aus einer drehbaren, mit Gew^inde versehenen, axial verschiebbaren Buchse gebildet, die mit den Anschlag kraftschlüssig und in festem Abstand verbunden ist und ein mit einer Zahnstange kämmenden Zahnrad für den Antrieb der Buchse aufweist. Eine Ausgestaltungsmöglichkeit dieser Steuerungsmöglichkeit besteht darin, daß das Zahnrad axial unverschiebbar gelagert ist und ein Innenge-

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winde trägt, das in das Aussengewinde der verschiebbaren und drehbaren Hülse eingreift, die eine Traverse trägt, mit der die den Anschlag tragende Stange oder Hülse verbunden ist. Eine andere Ausführungsfonn besteht darin, daß die mit Innengewinde und dem Zahnrad versehene Hülse auf einem am Zylinderkopf befestigten Gewindebolzen aufgeschraubt ist und eine Traverse trägt, mit der die den Anschlag tragende Stange oder Hülse verbunden ist.

Die Steuerungsvorrichtung lässt sich aber auch so ausbilden, daß sie aus einer mit einem Zahnrad versehenen, axial verschiebbaren Hülse besteht, deren Innengewinde in das Aussengewinde einer die Ventilstange umgebenden, den Anschlag tragenden Hülse greift.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß die Steuerungsvorrichtung aus einem mit Innengewinde versehenen Zahnrad besteht, dessen Stirnseite gegen einen Ring oder Flansch an der die Ventilstange umgebenden, den Anschlag tragende Hülse drückt.

Noch eine weitere Ausführung der Steuerungsvorrichtung besteht aus einer mit Zahnrad versehenen Hülse, die auf dem Aussengewinde des in den Zylinderkopf hineinstehenden Endes der den Ventilschaft aufnehmenden Büchse aufgeschraubt ist.

Das Zahnrad wird dabei von einer vom Gaspedal bzw. Gashebel angetriebenen Zahnstange, Zahnrad oder Schneckenrad gedreht und passt sich auf diese Weise im Betrieb ständig den Belastungen des Motors an, so daß der Anschlag ständig entsprechend den Belastungen des

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Motors eingestellt ist und somit dem Sitzschieber entsprechend den Belastungen des Motors unterseil iedliche Bewegungsweiten freigibt·

Das Wesen der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand von einigen in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hier sind auch weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung näher angegeben. Die Zeichnungsfiguren zeigen sämtlich Schnitte durch Ventile in Zylinderköpfen mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung.

Eine erste bauliche Ausfiihrungsform der Erfindung ist in Pig. 1 dargestellt. In einem Zylinderkopf 1 von konventioneller Ausführung ist am Ort eines jeden Ventiles ein gußeiserner Sitz 2 in den Zylinderkopf 1 gepreßt. In diesem gußeisernen Sitz 2 ist verschiebbar gleitend ein Sitzschieber 3 angeordnet. Dieser Sitzschieber 3 bildet den Sitz des Ventiles 5, das koaxial zu diesem Sitzschieber 3 angeordnet ist. Das Ventil 5 weist eine vergrößerte Länge auf. Der Sitz 2 spielt somit die Rolle einer Laufbuchse, in der der Sitzschieber 3 gleitet, indem das Ventil 5 koaxial bewegt wird und seinen Ventilsitz hat.

Der Sitz 2 ist mit einem Schlitz a versehen, in den durch einen Kanal b Brennstoff zugeführt wird, um es in die Zone der Zündkerze 4 zu leiten. Das geschieht in dem Ealle, in dem es gewünscht wird, ein reichhaltigeres Gemisch in die Zone der Zündkerze 4 zu leiten.

Eine Schmierung der Innenfläche des Sitzes 2 kann durch die Verwendung eines Benzin-Öl-Gemisches erfolgen. Wird

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kein solches Gemisch verwendet, ist es zweckmäßig, eine Schmiernut c vorzusehen, die durch einen Kanal d mit Öl aus einer nicht dargestellten Dosiervorrichtung versorgt wird.

Die Abdichtung zwischen dem Sitz 2 und dem Sitzschieber 3 kann durch einige konjugierte konische Flächen erfolgen. Es können Dichtringe e vorgesehen sein, um eine Abdichtung der zylindrischen Flächen des Sitzes 2 und des Sitzschiebers 3 zu erreichen, wenn der Sitzschieber 3 im Sitz 2 bewegt wird. Die konischen Sitze des Sitzschiebers 3 im gußeisernen Sitz 2 und des Ventiles 5 im Sitzschieber 3 sind mit e bezeichnet.

Zur Begrenzung der Bewegung des Sitzschiebers 3 ist ein Begrenzungsrahmen 7 vorgesehen, der von Stangen 6 getragen ist, die verschiebbar in dem Zylinderkopf 1 gleitend gelagert sind. FUr den Durchtritt dieser Stangen durch den Oberteil des Sitzschiebers 3 sind in diesem Öffnungen vorgesehen. Ebenfalls ist eine Öffnung für den Durchtritt des Ventilschaftes vorgesehen· Der Oberteil des Sitzschiebers 3 ist über eine Feder 8 gegen die Buchse 11 zur Führung der Ventilstange und somit gegenüber dem Zylinderkopf 1 abgestützt. Diese Feder 8 weist geringere Federkraft als die Ventilfeder 10 auf. Die Ventilfeder 10 trägt einen Federteller 12, in welchem der Ventilschaft durch eine konische Sicherung 13 befestigt ist. Auf das Ende des Ventilschaftes bzw» auf den Federteller 12 wirkt der das Ventil betätigende Nokken, der ein unverändertes Nockenwellenprofil aufweist.

Im Betrieb des Motors bewegt sich beim Verschieben des Ventilschaftes der Sitzschieber 3 solange mit dem Ventilteller 5 unter Bildung eines dichten Abschlusses mit,

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bis der Oberteil des Sitzschiebers auf dem Begrenzungsrahmen 7 aufsitzt. Dann erst öffnet das Ventil, indem sich der Ventilteller 5 von dem Sitzschieber 3 abhebt. Bei umgekehrter Bewegung der Ventilstange während des Verschließens des Ventiles ist das Ventil nur solange geöffnet, bis sich der Ventilteller 5 auf den am Begrenzungsrahmen 7 aufliegenden Sitzschieber setzt. Von da an ist das Ventil geschlossen, obwohl sich der Ventilteller 5 doch bewegt, weil sich mit dem Ventilteller 5 der Sitzschieber 3 bewegt. Die Öffnungsdauer des Ventiles kann man durch Veränderung der Lage des Begrenzungsrahmens 7 verändern. Dazu dient die aus den Teilen 14 bis 24 bestehende Steuervorrichtung A.

lim eine Geräuschbildung beim Aufsetzen des Oberteiles des Sitzschiebers 3 auf den Begrenzungsrahmen 7 zu vermeiden oder zu vermindern, kann es zweckmäßig sein, auf dem Begrenzungsrahmen 7 eine Abdichtung 9 vorzusehen. Die Abdichtung zwischen dem Sitzschieber 3 und dem Ventil 5 ist durch konische lyasen gesichert. Die Abdichtung der Brennkammer erfolgt durch je zwei Paare konjugierter konischer Abdichtflächen. Durch eine gewöhnliche Abdichtung kann man erreichen, daß ein Ölstrom zur Brennkammer durch die Löcher 6 der Stangen des Zylinderkopfes erfolgt.

Die Steuervorrichtung A wird vom Gaspedal bzw. vom Gashebel aus betätigt. Die Steuervorrichtung A weist eine Traverse 15 auf, an der die Begrenzungsrahmen 7 über Stangen 6 befestigt sind. Die Stangen 6 sind an der Traverse 15 mittels Muttern 14 einstellbar und nachstellbar befestigt. Mittels der Muttern 14 auf Gewinden am Ende der Stangen 6 ist eine individuelle Einstellung der Höhe der Begrenznn-gsrahmen 7 möglich, um eine gleichmäßige Ver-

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teilung der Zylinderbelastung des Motors zu sichern. Die Traverse 15 ist mit Hilfe einer Mutter 7 auf einer Hülse 16 "befestigt, die auf einer Führungsstange 18 verschiebbar angeordnet ist. Die Hülse 16 ist mit einem Aussengewinde versehen, auf welches das Innengewinde einer am oberen Ende mit einem Zahnrad versehenen Hülse 19 geschraubt ist. Die mit einem Zahnrad versehene Hülse 19 ist drehbar, aber axial unverschiebbar auf der Führungsstange 18 angebracht. Bei einer Drehbewegung der Hülse 19 durch ihr Zahnrad verschiebt sich die Hülse 16 auf der Führungsstange 18 axial. Die Hülse 16 ist unverdrehbar, nur axial verschiebbar auf der Führungsstange 18 angeordnet, weil die Stangen 6 über die Traverse 15 eine Drehbewegung verhindern» Das Zahnrad der Hülse 19 kämmt mit einer Zahnstange 22, die vom Gaspedal über einen Betätigungsseilzug 23 entgegen der Kraft einer Feder 24 bewegt wird. Die Zahnstange 22 kann sämtlichen Ventilen eines Motors gemeinsam zugeordnet sein. Somit wird durch Betätigung des Gaspedales gleichzeitig auch die Lage des Begrenzungsrahmens 7 über die Steuervorrichtung A verändert. Die Führungsstange 18 ist zweckmäßigerweise am Zylinderkopf 1 befestigt.

Durch die Möglichkeit, den Begrenzungsrahmen 7 auf verschiedene Werte einzustellen, ergibt sich eine Möglichkeit, die Ventilöffnungszeiten und die Brennstoffzufuhrzeiten auf gewünschte individuelle Werte einzustellen, was mittels des Gaspedales erfolgen kann, da hier eine Kopplung der Steuervorrichtung A über den Betätigungsseilzug 23 möglich ist. Diese Änderung ist bis zu Nullwerten der Verteilungsphasen möglich, die der

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Stellung der unteren Grenze entspricht_o Dies wird bei Leerlauf des Motors angewendet. Dann ist dem Sitzschieber 3 dieselbe Be\«gung eingeprägt wie die des Ventiles 5. Diese Stellung wird beim erzwungenen Leerlauf während des Eremsbetriebes des Motors oder bei der Ausserbetriebsetzung des Motors eingestellt, was eine günstige Wirkung auf die Ersparnis an Treibstoff, eine Vermeidung von Luftverunreinigungen und eine erhöhte Haltbarkeit hat. Diese Ergebnisse einer Ersparnis an Treibstoff und eine Vermeidung von Luftverunreinigungen erlangt man auch bei anderen Belastungsregimen des Motors, speziell bei Teillast als Wirkung der üffnungshöhenänderung zwischen dem Ventil 5 und dem Sitzschieber 3. Hiermit erreicht man somit eine Verteilungsphasenänderung gleichzeitig mit einer Öffnungshöhenänderung als Differenz zwischen der Antriebsphase des Ventiles 5 und der Antriebsphase des Sitzschiebers 3.

In Fig. 2 ist eine andere Bauform der Erfindung dargestellt. Hier ist die den Sitzschieber 3 in seiner Höheneinstellung bestimmende Spange 25 zentrisch in der hier hohl ausgebildeten Ventilstange 5 untergebracht. Am unteren Ende der Stange 25 ist ein Bolzen 26 durch ein Loch in der Stange hinduchgeschoben. Dieser Bolzen greift durch Langlöcher k, die in die hülsenförmige Ventilstange 5 eingefräst sind. Dieser Bolzen 26 übernimmt hier die Rolle des Begrenzungsrahmens 7 der Fig. 1. Der Bolzen 26 begrenzt somit die Bewegungsmöglichkeit des Sitzschiebers 3 unter dem Einfluß der Kraft der Feder 8. Auf diese Weise wird es möglich, nur eine einzige Stange zu verwenden. Gleichzeitig brauchen im Zylinderkopf keine gesonderten Bohrungen für die Durchführung von den Begrenzungsrahmen tragenden Stangen vorgesehen zu werden.

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In Pig. 2 ist auch die Steuervorrichtung ein wenig anders gestaltet: Das untere Ende 18A der Führungsstange 18 ist mit einem größeren Durchmesser und mit Gewinde versehen. Der untere Teil der mit Zahnrad versehenen Hülse 19 ist mit Innengewinde versehen. Der schmale Schaft der mit Zahnrad versehenen Hülse 19 ist glatt. Auf ihm verschiebt sich der enge Teil der mit Zahnrad versehenen Hülse 19. Die Führungsstange 18 ist auf dem Zylinderkopf 1 befestigt. Die mit Zahnrad versehene Hülse 19 trägt die Traverse 15, die hinwiederum die Stange 25 trägt. Auf der Traverse 15 ist eine Schraube 28 vorgesehen, auf die eine Führungs- und Abstandshülse 29 gesteckt ist, mit deren Hilfe die Zahnstange 22 mittels der Rolle 32 und einer Scheibe unter der Mutter 30 und der Gegenmutter 31 geführt ist. Die Sphraube 28 greift mit ihiem Schaft durch ein Langloch in der Zahnstange hindurch. Die Zahnstange 22 ist durch das Langloch 1 axial verschiebbar, so daß sie das Zahnrad der Hülse 19 drehen kann. Die Zahnstange 22 ist aber durch die durch das Tangloch 1 hindurchgreifende Schraube 28, die Pührungs- und Abstandshülse 29, die unter der Mutter 30 befindliche Scheibe und die Rolle 32 an der Traverse 15 so befestigt, daß die Zahnstange 22 immer gleichen Abstand von der Traverse 15 hat.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Hier wird der Sitzschieber 3 durch einen Hansen ρ einer in der Buchse 11 verschiebbaren Hülse 33 gehalten. In dieser Hülse ist verschiebbar die Ventilstange angeordnet. Die Hülse 33 ist in ihrer Höheneinstellung dadurch verschiebbar, daß an ihrem Ende ein Aussengewinde η angebracht ist, welches in das Innengewinde einer

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Stellmutter 34 fasst, die mittels des Zahnrades 35 drehbar ist. Die Stellmutter ist axial unverschiebbar gelagert mit Hilfe des Ringes 37, der über einen am unteren Ende der Stellmutter 34 angebrachten Bund ο herübergreift und mittels Schrauben 38 am Zylinderkopf befestigt ist. Das Zahnrad 35 ist mittels der Arretierschraube 36 an der Stellmutter befestigt. Das Zahnrad 35 kämmt mit der Zahnstange 22, die über ein Betätigungsseilzug, ZoB. vom Gaspedal, betätigbar ist. Eine Höheneinstellung des Flansches ρ gegenüber dem Zylinderkopf ist durch eine Verstellung des Zahnrades 35 gegenüber der Stellmutter 34 ermöglicht. Die Ventilfeder 10 stützt sich einerseits gegen den Federteller 12, andererseits gegen ein gegenüber dem Zylinderkopf feststehendes Bauteil ab. Die Feder 8 stützt sich einerseits gegen den Sitzschieber 3, andererseits gegenüber der in den Zylinderkopf eingesetzten Buchse 11 ab. Der Sitzschieber 3 weist in seinem Oberteil mehrere Öffnungen auf, um einen stellungsunabhängigen Gaseinlaß zu gewährleisten.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist die Ventilstange wiederum in einer Hülse r gelagert, die am unteren Ende ebenfalls mit einem Flansch versehen ist, über den die Höhenstellung des Sitzschiebers 3 verstellbar ist. Diese Hülse r ist in ihrer Höheneinstellung gegenüber dem Zylinderkopf 1 dadurch verstellbar, daß die Hülse r an ihrem oberen Ende einen Sprengring (Sicherungsring) 40 trägt, der sich auf eine Unterlegscheibe 39 abstützt, die sich wiederum auf die Stirnseite eines Zahnrades 41 abstützt, welches mit einem Innengewinde versehen auf ein auf der in den Zylinderkopf 1 eingesetzten Buchse befindliches Gewinde aufgeschraubt ist. Das Zahnrad 41

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wird gedreht mittels der Zahnstange 42, die an das Zahnrad 41 mittels der Zahnstangenführungst) rrichtxuig t angedrückt gehalten ist. Die Zahnstange 42 wird mit der Verzahnung des Zahnrades 41 in ständiger Berührung durch zwei Haltescheiben H gehalten. Durch eine Drehung des Zahnrades 41 wird dieses auf dem Aussengewinde der im Zylinderkopf 1 fest angebrachten Hülse 11 axial nach oben oder nach unten verschoben, wodurch sich gleichzeitig auch die Unterlegscheibe 34 und der Sprengring 40 verschieben, wobei mit dem Sprengring 40 die gesamte Hülse r entgegen der Kraft der Feder 8 verschoben wird.

In Pig. 5ist eine weitere Ausbildungsform eines Ventiles gezeigt, das vornehmlich als Auslaßventil Verwendung findet, obwohl entsprechend auch Einlaßventile gebaut werden können. Hier ist die den Ventilschaft aufnehmende, fest in den Zylinderkopf 1 eingesetzte Büchse 11 in die Auslaßkammer verlängert und hier mit einem Aussengewinde versehen, auf das eine ein Zahnrad 46 tragende Hülse mit Innengewinde aufgeschraubt ist, deren unteres Ende zu einem Hansen umgebogen ist. Dieser Flansch dient als Anschlag für den Sitzschieber 54. Dieser Sitzschieber 54 ist hier in besonderer Weise ausgebildet,er ist nämlich ein zylindrisches Bauteil mit einer gelochten Mittelwand, deren zentrales Loch von der Ventilstange durchsetzt wird. Der Durchmesser des ZyIinderumfanges ist oberhalb der Mittelwand geringer als unterhalb der Mittelwand, wobei der untere zylindrische Teil in dem gußeisernen Sitz 2 verschiebbar angeordnet ist. Auf der Innenseite des oberen Teiles dicht neben dem Rand ist eine Nut für die Aufnahme eines Sprengringes (Sicherungsringes) 55 angeordnet, der als Gegenanschlag für den Plansch an der Hülse $6 dient. Der obere zylinderische Teil des Sitzschiebers 54 ist

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auf seinem Umfang mit weiteren Löchern versehen. Der Antrieb des Zahnrades 56 erfolgt über ein weiteres Zahnrad 57 ₉ das auf einer durch den Zylinderkopf geführten Welle angebracht ist, an deren Side ein weiteres Zahnrad befestigt ist, das mit einer Zahnstange 22 kämmt. Da die Hülse 56 mit der aussen auf ihr angebrachten Verzahnung axial verschiebbar ist, muß entweder die Verzahnung auf der Hülse 56 oder das Zahnrad 57 so breit ausgeführt sein, daß während des ganzen Weges der Längsverschiebung die Zähne der Hülse 56 und des Zahnrades 57 ineinandergreifen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer sehr kurzen Bauform sowie den Vorteil einer a^iai unverschiebbaren Lagerung der Welle des Zahnrades 57<> Die Feder 8 ist hier so angebracht, daß sie den Ventilschaft umgibt und sich mit ihrem einen Ende gegen die Mittelwand des Sitzschiebers 54» mit ihrem anderen Ende gegen die Stirnseite der Buchse 11 abstützt.

In Pig. 6 ist eine weitere, ähnlich ausgeführte Bauform dargestellt, bei der die Welle des Zahnrades 57 ebenfalls axial unverschiebbar in dem Zylinderkopf angebracht istο Auch hier ragt das Ende der den Ventilschaft aufnehmenden Buchse 11 in die Auslaßkammer hinein und trägt auf diesem unteren Ende ein Gewinde z. Auf dieses Gewinde ist die mit Innengewinde versehene Hülse 58 aufgeschraubt, deren unteres Ende als Planach ausgebildet ist, der als Anschlag für den Sitzschieber 54 dient. Dieser Sitzschieber ist hier wieder glockenförmig bzw. topfförmig ausgebildet und weist am Übergang von der Seitenwandung in den Boden Löcher auf. Die Feder 59, die geringere Spannung und Federkraft als die Ventilfeder 10 aufweist, ist hier zwischen dem Sitz-

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schieber 54 und dem auf der Hülse 58 angebrachten Zahnrad angeordnet. Die Feder 59 entspricht der Feder 8. Sie stützt sich über eine Unterlegscheibe 60 gegen die Stirnseite des Zahnkranzes auf der Hülse 58 ab. Diese Ausführungsfonn zeichnet sich durch eine einfachere Gestaltung des Sitzschiebers und ebenfalls durch eine sehr kurze Bauweise aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß gegenüber der herkömmlichen Gestaltung des Motors kaum etwas zu ändern ist.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform gezeigt, die aus einer Kombination zuvor gezeigter Lösungen entstanden ist: Die Steuervorrichtung entspricht im wesentlichen der steuervorrichtung der Fig. 3, indem hier eine Traverse von einer axial verschiebbaren Hülse 19 mit einer Innenverzahnung, die mit der Aussenverzahnung des Bolzens zusammengreift, vorgesehen ist. Die Hülse 19 weist an ihrem oberen Ende eine Verzahnung in Form eines aufgebrachten Zahnrades auf, welches mit der Zahnstange 22 kämmt, die über ein Seilzug mit dem Gaspedal verbunden ist. Die Traverse 15 trägt zwei Stangen 6, die ausserhalb des Zylinderkopfes an de« oberen Flansch der Hülse 61 befestigt sind, die den Ventilschaft umgibt und in der festen Buchse 11 geführt ist» Am unteren Ende der Hülse 61 ist ein Sprengring (Sicherungsring) 65 angebrech* der als Anschlag für den Sitzschieber 63 dient. Die Stangen 6 sind durch Löcher im Federteller 66 der Feder 10 geführt.

In Fig. 8 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der es vor allem darum geht, die Widerstände im Gaströmungsweg in größerem Maße zu vermindern. Daher wird hier ein Sitzschieber 67 verwendet, der zylindrisch ausgebildet

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ist und dessen "beide Stirnseiten, sowohl die Stirnseite mit dem Sitz ft das Ventil als auch die gegenüberliegende Stirnseite,völlig offen sind. In den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen hatte ja diese Stirnseite immer nur Löcher gehabt» Hier wird der Sitzschieber 67 von mindestens zwei Stangen 68 getragen, die durch Bohrungen im Zylinderkopf geführt sind mittels Abdichtungen 69 abgedichtet sind. Ausserhalb des Zylinderkopfes weisen diese Stangen eine Absetzung in ihrem Durchmesser auf, auf welches Hütchen 74 geschoben sind, die als Widerlager für Federn 71 dienen. Es handelt sich hier um Ringe, d^eren äusserer Ifinfang in eine Krempe übergeht. An dem Zylinderkopf 1 ist ein Ring 72 mittels Schrauben 73 befestigt, dessen eine Stirnseite zu einem nach aussen gerichteten Plansch und dessen andere Stirnseite zu einem nach innen gerichteten Plansch abgewinkelt ist. Dieser nach innen gerichtete Plansch weist Bohrungen für den Durchgang der Stangen 68 auf und dient als Abstützung für die Pedern 71» die mittels des Pederwiderlagers 70 die Stangen 68 nach unten drücken. Diese Ausbildung mit dem Ring 72, den Pedern 71 und den Federwiderlagern 70 ist nicht unbedingt notwendig, da auch Pedern zwischen dem Sitzschieber und der Zylinderkopfinnenwandung angebrecht werden können, wie sie ebenfalls in der Fig. 8 gezeichnet sind. Es handelt sich hier einerseits um auf die Stangen 68 gesetzte Federn, andererseits um eine kegelförmig gestaltete Schraubenfeder, die sich mit ihrem einen Ende gegen den Sitzschieber, mit ihrem anderen Ende gegen die Buchse 11 im Zylinderkopf 1 abstützt. Die Verbindung zwischen der Traverse 15 und den Stangen 68 ist hier über eine Kulisse hergestellt, die mittels der Stange 75 an der Traverse 15 befestigt ist. Die Kulisse besteht aus einem zylinderförmig oder U-förmig

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gestalteten Bauteil 76, an dem ein Ring 77 angebracht

ist, in dessen Loch die Stange 68 verschiebbar ist.

Die Spange 68 weist an ihrem Ende eine Mutter 74 mit Gegenmutter auf.

Eine vereinfachte Ausführung dieser Bauform ist in Fig. 9 dargestellt: Von der Traverse 15 werden 2 Stangen 79 gehalten und bewegt, die durch Löcher im Sitzschieber 78 geführt sind und an ihrem unteren Ende Anschläge aufweisen· Auf diesen Stangen sind Federn angebracht, die sich einerseits an der Innenwand des Zylinderkopfes, auf der anderen Seite gegen den Sitzschieber 78 abstützen. Dieser Sitzschieber weist auf seiner dem Ventilteller abgewandten Seite ein großes zentrales Loch auf. Der Ventilstössel weist ein Gegenlager 81 für eine Feder in Form eines Ringes oder einer Scheibe oder eines Sprengringes oder dergleichen auf. Gegen dieses Gegenlager 81 stützt sich die kegelförmige Schraubenfeder ab, die sich mit ihrem anderen Ende gegen die ringförmige Stirnseite des Sitzschiebers 78 abstützt, die die Sitze aufnimmt.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 10 zeigt eine völlig eigenartige Lösung: Der Sitzschieber 44 weist hier auf seiner Innenseite einen Sitz t für das Tellerventil auf. Der Sitzschieber 44 ist hier wiederum in einem gußeisernen Sitz 43 verschiebbar gelagert. Er ist mit einer Ringnut 45 versehen. Dieser Sitzschieber 43 ist mittels einer den Ventilstössel umgebenden Hülse 47 verschiebbar. Diese Htilae 47 weist an ihrem oberen Ende ein Federgegenlager 12 auf, gegen das sich die Feder 10 abstützt. Am unteren Ende ist die Hülse 47 kegelförmig aufgeweitet und weist Löcher ο für den Durchtritt der

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Gase auf. Die Ventilstange ist an ihrem oberen Ende mit einem Absatz versehen, gegen den sich das Federwiderlager 55 aufsetzt. Gegen dieses Federwiderlager drückt eine Feder 4-8 von geringerer Steifigkeit als die Feder 10. Diese Feder 48 stützt sich gegen das feste Federwiderlager 50 ab. Das Ende der Ventiletange ist mit einer Scheibe 49 versehen, die mittels einer Schraube einstellbar ist. Diese Scheibe legt sich gegen die Stirnseite eines Zahnrades 51» das mittels des Schneckenrades 52 verdrehbar ist, wobei das Schneckenrad 52 die Funktion der Zahnstange 22 übernimmt. Das Schneckenrad 52 ist von dem Gaspedal verdreht. Bei dieser Ausführungsforn sind die Funktionen von Ventil und Sitzschieber umgekehrt: Auf die Hülse 47 wirkt der Ventilschwinghebel 46 ein und bewegt den Sitzschieber 44· Somit übernimmt hier der Sitzschieber diejenige Bewegung, die aen anderen Ausführungsbeispielen das Ventil ausgeführt hat. Umgekehrt übernimmt hier das Ventil diejenige Wirkungsweise, die in den anderen Ausführungsbeispielen der Sitzschieber ausgeübt hat: Denn das Ventil bewegt sich hier unter dem Einfluß der Feder 48, während der Anschlag zur Bewegungsbegrenzung 49 hier nicht auf den Sitzschieber 44, sondern auf die Ventilstange wirkt. Somit ist die Bewegungsform und Funktion von Ventil und Sitzschieber austauschbar.

Die Erfindung weist folgende Vorteile auf:

- Sie ermöglicht eine Veränderung der Ein- und Auslaßphase, ohne daß m Ventil selbst und an der Ventilsteuerung selbst Änderungen vorgenommen werden;

- sie ermöglichst die Korrelation der Ein- und Auslasphasen entsprechend den Belastungen;

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- sie ermöglicht eine Höhenänderung der Ventilöffnung ohne Änderung der Ventilbewegung selbst;

- sie ermöglicht eine optimale Belastungseinstellung;

- sie ermöglicht eine Verminderung deifdynami sehen Gasverluste ;

- sie ermöglicht erhöhte Strömungsgeschwindigkeiten selbst bei verminderten Drehzahlen und Belastungen;

- sie ermöglichst günstige Bedingungen der Gemischbildung und der Verminderung eines Absetzens eines Kraftstoffilmes auf den Eingangswandungen;

- sie erlaubt eine Herabsetzung der Überhitzung des Gemische und dadurch auch eine Herabsetzung von Wärme verlust en mit einer Verbesserung des Auffüllkoeffizienten;

sie verbessert erheblich die Gasströmungen und die Phasen bei aufgeladenen Motoren;

- sie vermindert den Kraftstoffverbrauch;

- sie setzt die Schädlichkeit der Auspuffgase, s insbesondere hinsichtlich des Kohlenstoffmonoxydgehaltes und der Stickoxyde herab;

- 3ie erlaubt es, mit armen oder stöchometrischen Gemischen den Motor zu betreiben;

- sie verbessert die Motorgeschmeidigkeit und dessen Elastizität und Anpassungsfähigkeit;

- sie erhöht die Motorhöchstleistung;

- sie bietet die Möglichkeit, die Le erlauf drehzahl herabzusetzen;

- sie ermöglichst eine Verbesserung der Gleichförmigkeit des Betriebes durch MolVerteilungsherabsetzung;

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sie erlaubt die Kraftstoff2ruführungsunterbrechung beim Fahren des Motors im Bremsbetrieb;

sie vermeidet anormale Betriebszustände bei funkengezündeten Motoren nach dem Abschalten der Zündung;

sie vermindert die Gefahr einer übermäßigen Ölabsaugung durch ein Spiel zwischen Ventilschaft und dessen Führungen;

sie ist in einfachen baulichen Ausführungsformen mit minimalen Änderungen am Zylinderkopf möglch;

sie ist leicht an bestehende Motortypen anpaßbar;

sie ist individuell an Zylindereigenheiten und Motoreigenheiten anpaßbar;

sie ermöglicht die Verwendung von Kraftstoffen niedriger Oktanzahl„

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Claims (15)

1. Patentansprüche :

   /i J Brennkraftmaschine mit im Zylinderkopf angebrachten V-/ Ventilen und diesen züge ordneten, in den Zylinderköpfen fest eingesetzten Büchsen, deren Rand als Sitz ausgebildet ist,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß der Ventilsitz in einem den Ventilschaft umgebenden, hohlzylindrischen Sitzschieber (3) ausgebildet ist, der unter der Kraft einer Feder (8) verschiebbar in der in den Zylinderkopf (1) eingesetzten Büchse (2) angeordnet ist und dessen Bewegung einerseits durch einen konischen Sitz (e), andererseits durch einen Anschlag begrenzt ist, der während des Betriebes durch eine Steuervorrichtung (16-24) verstellbar ist,
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Anschlag ein von mehreren achsparallel zum Ventilschaft angeordneten verschiebbaren Stangen (6) getragener Begrenzungsrahmen (7) ist (Hg.1).
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Anschlag ein Bolzen (26) ist, der von einer im hohl ausgebildeten Ventilschaft (5) angeordneten Stange (25) getragen ist und sich durch im Ventilschaft (5) angeordnete Langlöcher (k) erstreckt (Pig.2]
4. 4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Anschlag ein Plansch (p) am Ende einer den Ventilschaft (5) umgebenden verschiebbaren Hülse (33) ist (Pig.3)

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   origwal msptctto
5. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Anschlag ein flansch am Ende einer auf der den Ventilschaft führenden Büchse schraubbar angebrachten Hülse ist (Hg.5)
6. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Steuerungsvorrichtung aus einer drehbaren, mit einem Gewinde versehenen, axial verschiebbaren Hülse (16) besteht, die mit dem Anschlag (7) kraftschlüssig und in festem Abstand verbunden ist und einem mit einer Zahnstange (22) kämmenden Zahnrad für den Antrieb der Hülse (16) besteht.
7. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß das Zahnrad axial unverschiebbar gelagert ist und ein Innengewinde trägt, das in das Aussengewinde der verschiebbaren, undrehbaren Hülse (16) greift, die eine Traverse (15) trägt, mit der die den Anschlag tragende Stange (6) oder Hülse verbundei ist (ilg.1).
8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   daß die mit Innengewinde und dem Zahnrad versehene Hülse (19) auf einem am Zylinderkopf (1) befestigten Gewindebolzen (18A) aufgeschraubt ist und eine Eraverse (15) trägt, mit der die den Anschlag tragende Spange oder Hülse verbunden ist (K.g.2).

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9. 9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungevorrichtung aus einer mit Zahnrad (35) versehenen, axial unverschiebbaren Hülse (34) besteht, deren Innengewinde in das Aussengewinde einer die Ventilstange umgebenden, den Anschlag tragenden Hülse (33) greift (Fig.3)
10. 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung aus einem mit Innengewinde versehenen Zahnrad (41) besteht, dessen Stirnseite gegen einen Ring oder Flansch an der die Ventilstange umgebenden, d en Anschlag tragenden Hülse (r) drückt. (Pig.4)
11. 11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung aus einer mit Zahnrad versehenen Hülse (56) besteht, die auf dem Aussengewinde des in den Zylinderkopf hineinstehenden Endes der Ventilschaft aufnehmenden Büchse (11) aufgeschraubt ist (Fig.5 + 6).
12. 12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad von einer vom Gaspedal bzw. Gashebel angetriebenen Zahnstange (22), Zahnrad oder Schneckenrad gedreht ist.
13. 13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzschieber (44) für das Ventil auf seiner Innenseite einen Sitz aufweist und an einer

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    Hülse (4-7) befestigt ist, die vom Ventil schwinghebel (4-6) entgegen der Ventilfeder (10) beaufschlagt ist, während an der Ventilstange eine Feder (48) geringerer Steifigkeit angreift und am Ende der Ventilstange ein Anschlag in Form einer aufgeschraubten Scheibe (49) vorgesehen ist, wobei der Gegenanschlag durch ein axial verschiebbares Zahnrad (51) gebildet ist (Fig.10).
14. 14* Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

    daß Sitzschieber (67) von Stangen (68) getragen ist, die in Kulissen (76,77) begrenzt verschiebbar entgegen der Kraft von Federn (72) sind (Fig.8).
15. 15. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,

    daß der Sitzschieber offene Stirnflächen aufweist (Fig.8,9).

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