DE3115910C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einlaß-Auslaß-Steuerung nach der Gattung des Hauptanspruches. Eine solche Einlaß-Auslaß-Steuerung ist schon bekanntgeworden aus der DE-PS 2 33 748. Bei dieser ist jedoch durch Ankoppelung eines Zusatzantriebs für einen Schieber an die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine nur eine beschränkte zusätzliche Beweglichkeit dieses Schiebers gegeben. Die Schiebesteuerung kann nicht drehzahl- und lastabhängig und unter Berücksichtigung der Motorcharakteristik frei erfolgen. Sie ist vielmehr gebunden an die Charakteristik des angegebenen Kurbelgetriebes und die überlagerte epizyklische Korrekturbewegung der Kurbel, die diesen Schieber antreibt.

Vorteile der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einlaß-/Auslaßsteuerung für Brennkraftmaschinen der gattungsgemäßen Art so weiterzubilden, daß eine vom Kurbelwellenantrieb unabhängige Veränderung der Einlaß- und Auslaßöffnungszeiten erzielt werden kann und dabei mehrere Brenn­ kraftmaschinenparameter berücksichtigt werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Diese Lösung hat den Vorteil, daß eine weitgehende Anpassung an das Motoren-Kennfeld erzielbar ist.

Daraus ergibt sich eine optimale Kraftstoffausnutzung. Es wird auch möglich, den Auslaßabschnitt des Steuerzyklus so zu ver­ längern, daß ein Teil der Abgase wieder mit angesaugt wird. Diese dosierte Abgasrückführung verringert die Schadstoff­ emission und spart durch die dadurch mögliche Verdichtungs­ erhöhung Kraftstoff. Die hierfür übliche, aufwendige Abgas­ rückführungsanlage kann eingespart werden. Durch den drehzahl- und lastabhängig gesteuerten Zusatzantrieb der Steuerschieber kann die Gemischbildung und Verbrennung auf einfache Weise optimiert werden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Haupt­ anspruch angegebenen Einlaß-Auslaß-Steuerung möglich. Beson­ ders vorteilhaft ist die Steuerung der Zusatzantriebe mittels eines elektronischen Steuergerätes, drehzahl- und lastabhän­ gig und nach einem diesem Steuergerät eingegebenen Motor-Kenn­ feld.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Arbeitszylinder mit einer erfindungsgemäßen Einlaß- Auslaß-Steuerung,

Fig. 2 einen Teilschnitt A-A zu Fig. 1,

Fig. 3 einen Teilschnitt B-B zu Fig. 1.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im Arbeitszylinder 2 einer Brennkraftmaschine 1 sind zwei in­ einander gesteckte Zylinderhülsen 3 und 4 geführt. Diese Zy­ linderhülsen 3 und 4 sind sowohl längsbeweglich als auch dreh­ beweglich. Beide Zylinderhülsen 3 und 4 besitzen im Innern des Arbeitszylinders 2 abgeschrägte Stirnflächen 5 und 6. In der Nähe dieser Stirnflächen 5 und 6 besitzen die Zylinder­ hülsen 3 und 4 je ein in gleicher Weise schräg liegendes Fenster 7 bzw. 8, die im montierten Zustand der Zylinder­ hülsen einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Diesen Fenstern 7 und 8 sind eine Einlaß-Öffnung 9 bzw. eine Auslaß-Öffnung 10 im Arbeitszylinder 2 zugeordnet, die gleich schräg geneigt sind wie die Fenster 7 und 8 und die Stirnflächen 5 und 6 der Zylinderhülsen 3 und 4. Die aus dem Arbeitszylinder 2 herausragenden Enden der Zylin­ derhülsen 3 und 4 besitzen Kragensegmente 11 und 12. Beide Kragensegmente 11 und 12 bilden eine in Umfangsrichtung der Zylinderhülsen 3 und 4 verlaufende Rinne 13 bzw. 14. In die Rinne 13 greift der Kugelkopf 15 eines Doppelhebels 16 ein. Ein Tastnocken 17 am anderen Ende des Doppelhebels 16 liegt am Umfang eines Nockens 18 der Nockenwelle 19 an. Ein Bolzen 20 dient als Schwenkachse für den Doppelhebel 16. Eine Schraubenfeder 21 greift an einem Stift 22 im Doppelhebel 16 an und findet ihr gehäusefestes Widerlager an einem Stift 23. Diese Schraubenfeder 21 sucht den Tast­ nocken 17 stets am Nocken 18 anliegend zu halten. In die Rinne 14 greift ein Kugelkopf 24 eines weiteren Doppelhebels 25 ein. Ein Tastnocken 26 am anderen Ende des Doppelhebels 25 tastet einen weiteren Nocken 27 der Nockenwelle 19 ab. Ebenso dient auch der Bolzen 20 dem Doppelhebel 25 als Schwenkachse. An einem Stift 28 im Doppelhebel 25 greift eine Zugfeder 29 an, deren gehäusefestes Widerlager hier nicht näher dargestellt ist. Es entspricht dem Stift 23. Der Antrieb der Nockenwelle 19 ist in an sich bekannter Weise von einer nicht dargestellten Kurbelwelle der Brenn­ kraftmaschine 1 abgeleitet. Zu dieser nicht dargestellten Kurbelwelle führt auch ein Pleuel 30, das über einen Kolben­ bolzen 31 einen Arbeitskolben 32 trägt. Der Arbeitskolben 32 gleitet im Innenraum der Zylinderhülse 4. Eine Gabel 33 ist am unteren, außerhalb des Arbeitszylinders 2 liegenden Ende der Zylinderhülse 4 angeformt.

Sie bildet einen Schlitz 34, in den ein Kugelkopf 35 eines Mitnehmers 36 eingreift. Der Mitnehmer 36 ist mittels eines Gewindezapfens 37 und einer Mutter 38 mit einer Schiene 39 fest verbunden. Dabei greift der Gewindezapfen 37 durch eine entsprechende Bohrung in der Schiene 39. Die Schiene 39 lagert in einer Führung 40 längs verschiebbar. Diese Beweglichkeit ist angedeutet durch einen Doppelpfeil 41. Ein Ende der Schiene 39 trägt einen Tauchkern 42 eines Tauchmagneten 43. Die Wicklung des Tauchmagneten 43 ist über eine elektrische Leitung 44 an Masse, über eine elektrische Leitung 45 an ein elektronisches Steuergerät 46 angeschlossen. Dem elektronischen Steuergerät 46 ist das Kennfeld der Brennkraftmaschine 1 eingegeben. Es erhält über 47 und 48 Daten für Drehzahl und Last.

An dem Tauchkern 42 entgegengesetzten Ende der Schiene 39 greift in eine Bohrung 41 eine Zugfeder 50 ein. Das andere Ende dieser Zug­ feder 50 ist am Gehäuse der Brennkraftmaschine 1 befestigt. Eine zweite Schiene 39 ist in entsprechender Weise mit der Zylinder­ hülse 3 verbunden, im Maschinengehäuse geführt, unter die Wirkung einer zweiten Zugfeder 50 gestellt und über einen zweiten Tauch­ kern 42 mit einem zweiten Tauchmagneten 43 in Wirkverbindung gebracht. Der zweite Tauchmagnet 43 ist über eine elektrische Leitung 51 an Masse gelegt und über eine elektrische Leitung 52 ebenfalls mit dem elektronischen Steuergerät 46 verbunden. Ein Pfeil 53 gibt die Längsbeweglichkeit des Arbeitskolbens 32 und der Zylinder­ hülsen 3 und 4 an. Entsprechend zeigt der Pfeil 54 die Dreh­ beweglichkeit der Zylinderhülsen 3 und 4.

Die axiale Bewegung der Zylinderhülsen 3 und 4 wird verursacht durch die Nocken 18 und 27 der Nockenwelle 19, die die Doppelhebel 16 und 25 antreiben. Deren Wippbewegung wird über die Kugelköpfe 15 bzw. 24 auf die Zylinderhülsen 3 bzw. 4 übertragen. Die nockengesteuerte Axialbewegung der Zylinderhülsen 3 und 4 bewirkt das rhythmische Öffnen und Schließen der Einlaßöffnung 9 und der Auslaßöffnung 10. Durch Verdrehen der Zylinderhülse 3 und der Zylinderhülse 4 über die Tauchmagnete 43 variiert das elektronische Steuergerät 46 die Öffnungs- und Schließ­ zeiten für die Einlaßöffnung 9 und die Auslaßöffnung 10. Dies ge­ schieht dadurch, daß beim Drehen der Zylinderhülsen 3 und 4 in­ folge der Schräglage sowohl der Stirnflächen 5 und 6 als auch der Fenster 7 und 8 als auch der Einlaßöffnung 9 und der Auslaßöffnung 10 sich der Abstand der Stirnflächen 5 und 6 und der Fenster 7 und 8 von der Einlaßöffnung 9 bzw. der Auslaßöffnung 10 verändert.

Auf diese Weise ist eine optimale Steuerung der Öffnungs- und Schließzeiten für die Einlaßöffnung 9 und die Auslaßöffnung 10 gewährleistet.

Claims (5)

1. Einlaß-Auslaß-Steuerung für Brennkraftmaschinen mit zwei durch einen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen An­ trieb hin- und hergehend angetriebenen Steuerschiebern, die mit Ein­ laß-/Auslaßöffnungen (9, 10) des Zylinders (2) der Brennkraftmaschi­ ne zusammenwirkende Steuerkanten aufweisen, über die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlaß-/Auslaßöffnungen steuerbar sind und mit einer Einrichtung zur zusätzlichen Verstellung der Öffnungs- und der Schließzeiten durch Verstellen wenigstens des einen Steuerschiebers gegenüber dem anderen, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß-/und Auslaßöffnungen (9, 10) schrägliegende Fenster sind und die Steuer­ schieber als Steuerkanten gleich schräg geneigte Fenster (7, 8) und/oder Steuerkanten (5, 6) aufweisen und die Einrichtung zur zu­ sätzlichen Verstellung einen Zusatzantrieb (43) hat, durch den die Drehlage wenigstens eines der Steuerschieber in Abhängigkeit von Drehzahl und Laser änderbar ist.

2. Einlaß-Auslaß-Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerschieber (3, 4) jeder einen eigenen nockenwellenabhängigen Antrieb (16, 18; 25, 27) und einen eige­ nen Zusatzantrieb (33-52) haben.

3. Einlaß-Auslaß-Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzantriebe (43) durch ein elektronisches Steuergerät (46) gesteuert sind, das hier­ zu drehzahl- und lastabhängige Daten nach einem eingegebenen Motor-Kennfeld auswertet.

4. Einlaß-Auslaß-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschieber in an sich bekannter Weise im Arbeitszylinder (2) geführte Zylinder­ hülsen (3, 4) sind, die durch einen kurbelwellenabhängigen Antrieb, eine Nockenwelle (19), in Richtung ihrer Längs­ achse bewegbar sind.

5. Einlaß-Auslaß-Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzantrieb durch Tauch­ magnete (43) verwirklicht ist.