DE3400192A1

DE3400192A1 - Hydraulische ventilsteuerung mit verstellbaren steuerzeiten

Info

Publication number: DE3400192A1
Application number: DE3400192A
Authority: DE
Inventors: Cornel 1000 Berlin Rief
Original assignee: Individual
Current assignee: Rief Cornel 7000 Stuttgart De
Priority date: 1984-01-02
Filing date: 1984-01-02
Publication date: 1985-07-11

Description

Hydraulische Ventilsteuerung mit -verstellbaren Π t ouer 7. oi ten

liieae Lrfinduny betrifft eine Steuerpurnpe und die zu- : gehörigen Steuerzylinder für die Regelung von Ventilhüben und Verstellung von Steuerzeiten .

Die Steuerzeiten bestimmen den Charakter eines Motors, Sie legen ^/qualitativ in erster Näherung- fest, ob der Motor entweder viel Drehmoment bei geringen Drehzahlen - besitzt, bei hohen Drehzahlen aber über uienig Leistung

J verfügt, oder aber der Motor über ein geringes Drehmo- '■

: ment bei niedriger Drehzahl und über viel Leistung bei

hoher Drehzahl verfügt.

So kann ein Motor mit fest vorgegebener Steuerung für

alle Drehzahlen nur ein Kompromiß sein , da der Motor J

lediglich im Bereich seines maximalen Drehmomentes mit der optimalen Verbrennung arbeitet.

Bei entsprechender Kennlinie der Steuerzeiten, welche durch Versuche zu ermitteln sind, ist es möglich, den Bereich der maximalen Zylinderfüllung beträchtlich zu vergrößern. Als hypothetisches Beispiel, sei hier erwähnt, daß es mit diesem System theoretisch möglich ist, einen Motorradmotor mit 550 cm Hubraum- ein Drehmoment von 45Nm bei AOOO min"¹ und eine maximalen Leistung von 53kliJ bei 10.000 min" zu erzeugen.'

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Dieses System ermöglicht eine nicht unbeträchtliche Geujichtsersparnis, da bei gleichen Leistungs- und Drehmomentdaten der Hubraum geringer gewählt werden kann. Dadurch werden auch die bewegten Massen reduziert. Ein Nebeneffekt ist, daß ein mit diesem System ausgerüstetes KFZ eine geringere KFZ-Steuerlast, z. B. in Deutschland ermöglicht.

Da eine hydraulische Steuerung grundsätzlich mit Dichtheitsproblemen zu kämpfen hat, verwende ich in meinem Patent eine Zwangssteuerung, welche die Öffnungsdrüdke auf ein Minimum reduziert.

Die Zwangssteuerung garantiert weiterhin, daß das Ventil auch während des Schließvorganges exakt der vorgegebenen Steuerkennlinie folgt, da ein Flattern der Ventilfeder durch ihr fljichtvorhandensein ausgeschlossen ist.

Da dieses Verfahren zur Ventilsteuerung die Produktionskosten nicht unwesentlich in die Höhe treibt, bleibt zu bemerken, daß diese Ventilsteuerung nur bei Motoren, an die höhere Ansprüche gestellt werden, sinnvoll ist. Hierfür kämen in Frage:

1) Rennmotore (z.B. Formel 1 )

2) Flugmotore (fest doppelt untersetzt)

3) Motorräder

AJ Sportwagenmotoren

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I- unkt Ίο η: j f) r i ην. ip

1) Die mit halbor Kurbeltuellondrchzahl drohnde Nockenujelle(2j besitzt viermal soviele Nocken wie der Notar Zylinder hat.

2) Beim Auflaufen des Geberkolbens(6) mit Stössel auf die Steuernocke(7) wird die Flüssigkeit aus dem Ueberzylinder(4) in den Nehmerzylinder(13 j gedrückt und somit die Ventilstellung verändert. Wird das Ventil z.B. geöffnet, wird durch das Rückfließen der Steuerflüssigkeit aus der Schließkammer des l\lehmerzylinders( 1 3 ) der Geberzylinder( A ) der entsprechenden Schließnocke zurückgeführt. Diese Zylinder arbeiten sozusagen im Gegentakt. Dadurch entfallen im System die Rückholfedern. Dies setzt aber

, eine exakte Bearbeitung der Steuernocken(7) vorraus,

damit die Stössel immer Kontakt zur Nockenoberfläche haben.

3) Die Steueränderung erfolgt durch Variierung des transportierten Steuervolumens. D.h., die maximale Ventilöffnung ist stets am gleichen Zeitpunkt, verändert wird nur der Ventilhub. Dadurch wird auch gleichzeitig die Ventilüberschneidung variiert.

4) Die Änderung des Steuervolumens erfolgt durch Drehung der Geberkolben(6) über die Regelstange(3). Dabei verschiebt die Steuerkante(5) des Geberkobens(4) scheinbar den Einlaßschlitz der Steuerflüssigkeit nach oben oder unten.

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5) Der Drehzahlgeber( 16 ) erhält durch -die Rotation der l\lockenwelle(2) ein drehzahlabhängiges Moment. Sollte es nötig sein, die Steuerzeiten noch über andere Einflußgrößen zu steuern, so können die Elektromagnete(,8) im Drehzahlgeber erregt werden, was das resultierende Moment verändert. Dieses Moment drückt auf den Regelhebel(15), welcher gegen die Federkraft(17) ausgelenkt wird und damit die Geberkolben(6) über die Rege¹stange(3) dreht.

6) Sollte der Uerlustwinkel der Steuerflüssigkeit untragbar groß werden, so muß eine entsprechende Torsionsregelung eingebaut werden, die die Stellung der Nockenwelle^) relativ zur Kurbelwelle verändert.

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Stand der I echnik

Hydraulische uentilsteuerungen sind nicht unbekannt. Diese Systeme arbeiten■jedoch ausnahmslos mit Ventilrückstellfeder, was die Drücke zur Steuerung erhöht und somit zu Dichtheitsproblemen führt. Es gibt auch bereits Steuerpumpen, welche die Steuerzeiten variieren. Diese sind jodoch gänzlich anderer Natur, als das Verfahren, welches ich Ihnen zur Anmeldung gebe.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

)J Verfahren einer hydraulischen Ventilsteuerung für Verbrennungsmotoren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen des Ventils durch Variierung der Ventilhublänge sowie den Ventilsteuerzeiten in Abhängigkeit der Motordrehzahl,der Motortemperatur, des Ladedruckes, sowie der Drosselklappenstellung steuerbar ist.
2) Das Verfahren ist nach Anspruch(i) dadurch gekennzeichnet, daß beim Schließen des Zylinders auf Ventilrückstellfedern verzichtet wird.
3) Das Verfahren ist nach Anspruch(i) dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil mit einem hydraulischbeidseitig-intermittierend-beaufschlagbaren Kolben gekoppelt ist, derart, daß die Kolbenstange unmittelbar und direkt mit dem Ventil verbunden ist (siehe Zeichnung).
4) Das Verfahren ist nach Anspruch(i+3) dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange auch mittelbar

- mit dem Ventil gekoppelt ist (z.B. durch Schlepphebel bzw Kipphebel).

COPV