DE2952052A1

DE2952052A1 - Motorsteuerung fuer periodisch arbeitende verbrennungskraftmaschinen

Info

Publication number: DE2952052A1
Application number: DE19792952052
Authority: DE
Inventors: Hermann 4200 Oberhausen Hüwels
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE2952052C2

Description

Titel: Motorsteuerung für periodisch arbeitende
Verbrennungskraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Motorsteuerung für periodisch arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere für Mabkolbemotoren nach dem Oberbegriff des Anspruchs i.
Hubkolbenmotoren sind periodisch arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, bei denen im Zylinder ein bestimmtes Kraftstoffgemisch gezündet wird, wobei Arbeit abgegeben und Abgas wieder ausgestoßen wird. Das Füllen und Entleeren des Zylinders wird als Gas- oder Ladungswechsel bezeichnet und durch die Motorsteuerung geregelt, die verzugsweise als Ventilsteuerung arbeitet.
Das Öffnen und Schließen der Gaskanäle geschicht bei der Ventilsteuerung durch Pilz- oder Tellerventile, die vorzugsweise durch einen Ventiltrieb betätigt werden. Die Öffnungs-und Schließzeiten der Ventile sind dabei festgelegt, wobei die Anordnung der Steuerteile maßgebend für die Bezeichnung der Motoren ist.
Es sind vorschiedene Steuerungsarten beim Viertaktmotor zu unterscheiden. Als Beispiel sie eine Ventilsteuerung mit oben liegender Nockenwelle angeführt. Durch Drehung der Nockenweile wird das Ventil über den Kipphabel geöffnet.
Beim Drehen einer obenliegenden Nockenwelle mit Ventilen und Ventilfedern ist ein großes erforderliches Drehmoment zu messen, das aufzubringen ist. Diesen nicht unerhebliche Drehmoment wird von der Leistung des Motors abgezogen, so daß sich die Leistung des Motors nachteilig verringert.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Motorsteuerung zu schaffen, bei der die aufzubringende Leistung des Motors für die Ventilsteuerung beträchtlich gesenkt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß nach den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in dem Unteransprüches angegeben. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Ventilsteuerung nach der Erfindung mit geschlossenem Ventil; Fig. 2 eine Darstellung einer Ventilsteuerung nach der Erfindung gemäß Fig. 1 bei geöggnetem Ventil; Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer bekannten Ventilsteuerung mit obenliegender Nockenwelle und Fig. 4 eine Darstellung einer bekannten Ventilsteuerung gemäß Fig. 3 bei geöffnetes Ventil.
In Fig. 3 ist im Prinzip eine der verschiedenen Steuerungs-@rten beim @iertaktmotor dargestellt. Die Prinzipdarstellung zeigt eine Ventilsteuerung mit oben liegender Nockenwelle im 18. Bei dieser Ventilsteuerung wird /ges@@kessenen Zustand das Ventil 8 mit Hilfe einer Ventilfeder 10, die zwischen Zylinderkopf 6 und Ventilteller 12 angeordnet ist, in den Sitz 4 gepraßt.
Durch Drehung der Nockenwelle 18 wird des Ventil 8 über Kipphebel 18 gegen die Federkraft der Ventilfeder 10 geöffnet. (Fig. 4) Beim Drohen einer oben liegenden Nockenwelle 18 mit Ventilen 8 und Ventilfedern 10 ost ein erforderliches Drehmoment aufzubringen, @@ die Ventile zu steuern. @@ses nicht anorhebliche Drehmoment auß der Motor augbringen, so daß dieses Drehmoment von der Leistung des Motors abzuziehen ist, wobei sich die angegebens Leistung des Motors entsprechend verringert.
Nach Fig. 1 ist eine vorteilhafte Ventilsteuerung inPrinzip dargestellt, die mit entlasteter Ventilfeder 10 arbeitet, die wesentlich kleiner ist als die bisher verwendeten Ventilfedern. Nach Fig. 1 liegt die Unterseite der aufgrund der bevorzugten Anordnung kleineren Ventilfeder 10 nicht mehr auf dem Zylinderkopf 6 auf, sondern vielmehr auf dem Kipphebel 14. Dabei ist der Kipphebel 14 auf der Unterseite mit einem Nocken 16 verschen, der auf einer Gegendruckwelle 20 aufliegt, die gegenüber dem Nocken und der Nockenwelle 18 angeordnet ist. In der gezeigten Darstellung drückt die zwischen Ventilteller 12 und dem Kipphebel 14 angeordnete Ventilfeder 10 das Ventil 8 in den Sitz 4.
Die Gegendruckwelle 20 ist vorteilhafterweise mit einer Anssparung 24 verschen, so daß bei sich gleichsinnig drehender Nockenwelle 18 und Gegendruckwelle 20 der Hocken 16 des Kipphebels 14 in die Aussparung 24 der Gegendruckwalle 20 einläuft. Die Ventilfeder 10 ist vorteilhafterweise in einer Kappe 22 so angeordnet, daß ein bestimmtes Spiel zwischen dem Ventilteller 12 und der Kappe 22 bei geschlossenem Ventil 8 verbleibt.
Zur Öffnung des Ventils 8 gemäß Fig. 2 ist im wesentlichen kein Kraftaufwand mehr erforderlich, da die Ventilfeder 10 @@im Öffnen des Ventils 8 sich entspannt und daher das Öffnen des Ventils unterstätzt.
Aufgrund der verteilhaften Anordnung fällt der bekannten Necfkenwelle 18 nur noch eine Führungsaufgabe ohne wesentliche Kraft@bert@sgang zu, @@ daß die Nackenwelle aus einem völlig anderem Material, beispielsweise aus einem Kunststoff, hergestellt werden kann. Dadurch ergeben sich wesentliche Vorteil@ bei der Herstellung und aufgrund des Konstenvorteils bei der Verwendung eines nicht so toueren Werkstoffes. Auch die Gegendruckwelle hat nur die geringe Schließkraft für das Ventil aufzubringen, so daß auch diese Welle nicht aus einem besondars hoch vergüteten Werkstoff hergestellt werden muß.
Dar@ber hinaus ist bei besonderer Auslegung der Gegendruckwelle mit Zusatznocken und einem zusätzlichen Schwinghebel der Vorteil zu erzielen, daß auf die Nockenwelle völlig versichtet werden kann. In diesem Fall erfolgt die komplette Steuerung der Ventile über die untere Gegendruckwolle.
Aufgrund von durchgefährten Versuchen wurden Meßwerte ermittelt, die den Schluß zulassen, daß aufgrund der bevorzugten Anordnung der Ventilsteuerung weitere vorteilhafte Ergebnisse zu erzielen sind. Dabei hat sich nach vorsichtiger Berechnung herausgestellt, daß sich das Drehmoment eines Motors mit der vorteilhaften Ventilsteuerung um mindestens 20 % erhöhen därfte. Darüber hinaus därfte sich gleichzeitig der Kraftstoffverbrauch um dem gleichen Prozentsatz bei einem vergleichbares Einsatz des Motors verringern.
L e e r s e i t e

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Motorste@rung für @@@ @isch@arhäi@nde Verbrennungskraftmaschinen, insb@@@@@@@@@ @@@kaft@@@@@eren, bei danen ein bestim@tes @@@tstoff@@nisch in Zylinier über Ventile mit Ventilteiler, Ven@@@@eder und Kipphabel einstromt, die über einme @@ckenw@lle steu@@ar sind. dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ventilfeder (10) über dem Ventilte@ler (12) auf dem Kipphabel (14) angeordnet ist, daß der Kipphebel (14) auf einer Seits mit einem @@cken (16) ausge@üs@et ist und daß sind @@ge@@@@k@@le (20) gegenüber dem N@cken (16) und der @ock@@welle (18) gelagert istl.
2. Motorsteuerung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ventilfed@r (10) in einer über dem Ventilteller (12) befindlichen Kappe (22) untergebracht ist.
3. Motorsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e c h n e t, daß die Gegendruckwelle (20) und die Nackenwelle (@8) gleichsin@ig umlaufend angeordnet sind.
4. Motorsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Gegendruckwelle (20) mit Ausparungen (24) augerüstet ist, in die der an dem Kipph@hel (14) angebrachte Nocken (16) einrastbar ist.
5. Motorsteuerung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ventilfeder (10) in der Kappe (22) mit einem kleinen Spiel zwischen Ventilteller (12) und Kappe (22) untergebracht ist.
6. Motorsteuerung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Ventilfeder (10) mit einem Spiel von 8 mm zwischen dem Ventilteller (12) und der Kappe (10) untergebracht ist.
7. Motorsteuerung für periodisch arbeitende Verbrennungskraftmaschinen, insbesondere Hubkelbenmotoren, bei denen ein bestimmtes Kraftstoffgemisch in Zylinder über Ventile mit Ventilteller, Ventilieder und Kipphebel einströmt, die über eine Teile steuerbar sind, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Teile als Gegendruckwelle (20) mit @ment@@ocken und @@@@lichem Schwinghebe- ausgebildet ist, daß die Ventilfeder (10) über dem Ventilteller (12) auf dem Kipphebel (14) angeordnet ist und daß der Kipphebel (14) auf einer Seite mit einem Nocken (16) ausgerästet ist.