DE3633259A1 - Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number
DE3633259A1
DE3633259A1 DE19863633259 DE3633259A DE3633259A1 DE 3633259 A1 DE3633259 A1 DE 3633259A1 DE 19863633259 DE19863633259 DE 19863633259 DE 3633259 A DE3633259 A DE 3633259A DE 3633259 A1 DE3633259 A1 DE 3633259A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
valve device
rotary
rotation
sections
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863633259
Other languages
English (en)
Other versions
DE3633259C2 (de
Inventor
Masaaki Matsuura
Mitsuru Ishikawa
Masaharu Nakamori
Masahiro Kuroki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP60216390A external-priority patent/JPS6278415A/ja
Priority claimed from JP21638985A external-priority patent/JPS6278414A/ja
Priority claimed from JP21638885A external-priority patent/JPS6278413A/ja
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of DE3633259A1 publication Critical patent/DE3633259A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3633259C2 publication Critical patent/DE3633259C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L7/00Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements
    • F01L7/10Rotary or oscillatory slide valve-gear or valve arrangements with valves of other specific shape, e.g. spherical
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2313/00Rotary valve drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

Die Erfindung befaßt sich mit Ventileinrichtungen für Brennkraftmaschinen und insbesondere mit Drehventilein­ richtungen.
Ringventile wurden beinahe universell bei Viertakt-Brenn­ kraftmaschinen hauptsächlich aufgrund ihrer guten Dich­ tungseigenschaften eingesetzt. Bei den Hochgeschwindig­ keitsbrennkraftmaschinen heutzutage jedoch ergeben sich auch bei den Ringventilen gewisse Nachteile. Auslaß-Ring­ ventile, die ständig der Brennkammer zugewandt sind, kön­ nen überhitzt werden und begünstigen eine Frühzündung. Das Erfordernis, daß solche Ventile sowohl die Ventil­ schäfte als auch die Ventilköpfe immer in der Öffnung und dem Kanal des Mündungsbereiches liegen, beeinflußt die Einlaß- und Auslaßleistungen. Ferner ergeben sich nach­ teilige Strömungscharakteristika resultierend aus dem langen Strömungsweg, der bei solchen Ventilkonstruktio­ nen erforderlich ist. Auch erzeugen solche Ventile ein nennenswertes Anschlaggeräusch beim Schließen.
Zur Überwindung der vorstehend genannten Schwierigkeiten wurden mit Ringventilen wiederholt Anstrengungen hin­ sichtlich der Auslegung von Dreh- oder Buchsenventilen unternommen. Diese Anstrengungen richteten sich auf Ku­ gelventile, Zylinderventile, Kegelventile, Tellerventile und dergleichen. Diese Ventile jedoch, die eine unzuläng­ liche Kompaktbauweise für Brennkraftmaschinen haben, be­ sitzen die Neigung, daß sie schlechte Wirkungen in den Zeitabschnitten haben, in denen diese Ventile öffnen und schließen im Unterschied zum Offenbleiben.
Eine Bauform eines solchen üblichen Ventils ist in den Fig. 5 und 6 gezeigt. Ein kugelähnlicher Ventilkörper 1 weist eine Durchgangsbohrung 2 mit einer äußeren sphäri­ schen Gleitfläche 3 um die Bohrung auf. Das so beschaffene Drehventil A ist drehbar in den Sitzteilen 7 und 8 gehal­ ten und die sphärische Gleitfläche 3 berührt die oberen und unteren Sitzteile 7 und 8 im Aufnahmebereich des Ein­ laß- oder Auslaßkanals 5.
Bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Einrichtung wird das Drehventil A intermittierend mittels einer Antriebs­ einrichtung gedreht. Wenn sich das Ventil dreht, kann im Falle eines Einlaßkanals das Luft/Brennstoffgemisch in die Brennkammer 4 über die Durchgangsbohrung 2 einströmen. Jedoch muß das Luft/Brennstoffgemisch vollständig durch die Durchgangsbohrung 2 strömen, die, wie in Fig. 6 gezeigt ist, eine relativ kleine effektive Durchflußquerschnitts­ fläche besitzt. Folglich sind die Öffnungs- und Schließ­ zeiten derart, daß der Durchsatz bzw. die Durchflußmenge die Effizienz begrenzt. Die Kreisform der üblichen Durch­ gangsbohrung 2 in Verbindung mit dem zugeordneten Kreis­ sitz ergibt einen kleinen Öffnungsquerschnitt, wenn das Ventil geöffnet oder geschlossen wird. Die Querschnitts­ fläche der zugeordneten Öffnung bei einem solchen üblichen Ventil ist in Fig. 12 verdeutlicht.
Kreuzklauenkupplungseinrichtungen werden bei in Brenn­ kraftmaschinen vorgesehenen Drehventilen eingesetzt, um eine Drehsynchronisierung zwischen der Antriebseinrich­ tung und dem Ventilkörper zu erreichen. Solche Einrichtun­ gen lassen eine axiale Fehlausrichtung zwischen den Bau­ teilen zu und daher ist ein gewisses Spiel für die Bewe­ gung der Bauteile quer zur Drehachse des Ventils erforder­ lich. Bei solchen Spielen und durch die Verwendung von kämmenden Zahnrädern zum Antrieb solcher Einrichtungen kann der Totgang mit dem hiermit zusammenhängenden Anschlagen der zugeordneten Bauteile zu einer Schwierigkeit bei Dreh­ ventileinrichtungen führen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Drehventileinrich­ tung der Bauart anzugeben, die einen Ventilkörper auf­ weist, der in einem Einlaß- oder Auslaßkanal angeordnet ist, der sich um eine Achse quer zum Kanal dreht und der eine darin befindliche Mittelbohrung hat, mittels der se­ lektiv eine Verbindung durch den Kanal hergestellt wer­ den kann, in dem der Ventilkörper sitzt. Eine effiziente und zuverlässige Arbeitsweise wird bei der erfindungsge­ mäßen Auslegung erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform nach der Erfindung sind abge­ schnittene Seitenabschnitte auf den Seiten des Ventilkör­ pers vorgesehen, die im Zusammenwirken mit Spielbereichen im Kanal um jeden Ventilkörper eine Durchströmung während eines beträchtlichen Teils der Öffnungs- und Schließbewe­ gungen des Ventils sowohl durch die Mittelbohrung als auch um die Außenseite des Ventilkörpers gestatten. Auf diese Weise wird der Durchflußquerschnitt vergrößert und in ent­ sprechender Weise erhöht sich auch die Effizienz.
Gemäß einer Weiterbildung nach der Erfindung wird das Augen­ merk auf die Durchgangsbohrung gerichtet, die einen etwa quadratischen Querschnitt hat. Durch die Anwendung einer im wesentlichen quadratischen Durchgangsbohrung im Ventil­ körper wird in signifikanter Weise die Durchflußquerschnitts­ fläche bei den Öffnungs- und Schließbewegungen des Ventils vergrößert.
Ferner wird nach der Erfindung eine Vorbelastungseinrich­ tung an einem Ende der Ventilverbindung vorgesehen. Die Vorbelastungseinrichtung schließt den Zwischenraum, in­ dem die Antriebsverbindung in einer Richtung vorbelastet wird. Auf diese Weise kann das Schlagen zwischen der An­ triebsverbindung und den Ventilbauteilen minimalisiert oder beseitigt werden.
Somit wird eine Drehventileinrichtung angegeben, die eine vergrößerte Durchflußquerschnittsfläche insbesondere wäh­ rend des Arbeitsspiels zum Öffnen und Schließen der Ven­ tile hat. Zusätzlich wird eine verbesserte Zuverlässig­ keit und eine verlängerte Lebensdauer bei solchen Ven­ tileinrichtungen erreicht. Daher bezweckt die Erfindung eine verbesserte Drehventileinrichtung für Brennkraftma­ schinen bereitzustellen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von be­ vorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Aus­ führungsform nach der Erfindung,
Fig. 2 eine detaillierte Querschnittsansicht der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Antriebs­ verbindung und der Ventilmechanismen der Einrichtung nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 3,
Fig. 5 eine Querschnittsansicht eines üblichen Dreh­ ventils,
Fig. 6 eine detaillierte Querschnittsansicht der Einrichtung nach Fig. 5,
Fig. 7 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungs­ form nach der Erfindung,
Fig. 8 eine detaillierte Schnittansicht der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 10 eine schematische Schnittansicht zur Ver­ deutlichung der Bewegung eines Drehventils in drei Ansichten,
Fig. 11 eine schematische Unteransicht der zweiten Ausführungsform nach der Erfindung in drei Stellungen, die jenen in Fig. 10 zugeordnet sind,
Fig. 12 eine schematische Ansicht entsprechend Fi­ gur 11 zur Verdeutlichung der üblichen Aus­ führungsform in Ansichten, die jenen von Fi­ gur 10 entsprechen,
Fig. 13 eine Schnittansicht einer Brennkraftmaschine in Antriebsverbindung für die Ausführungsfor­ men nach der Erfindung,
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der Antriebsein­ richtung und der Drehventile gemäß einer drit­ ten Ausführungsform nach der Erfindung,
Fig. 15 eine Schnittansicht der Antriebswelle und der Ventile bei der Ausführungsform nach Fig. 14,
Fig. 16 eine Schnittansicht und Seitenansicht der An­ triebsverbindung nach Fig. 15, und
Fig. 17 eine auseinandergezogene Darstellung einer Kreuzklauenkupplungseinrichtung, die bei der Ausführungsform nach Fig. 14 zur Anwendung kommt.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Brennkraftmaschine, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Sie enthält einen Zylinderblock 11, auf dem Zylinder­ köpfe 12 und 13 befestigt sind. Die Zylinderköpfe 12 und 13 sind mit einem Einlaßkanal 16 und einem Auslaßkanal 17 versehen, die sich zu einer Brennkammer 15 erstrecken. Die Brennkammer 15 wird durch eine obere Endfläche eines Kol­ bens 14 und einer Ausnehmung 12 a des Zylinderkopfs 12 be­ grenzt. Ein Drehventilhohlraum 18 befindet sich in der Nähe der Brennkammer in jedem Einlaß- und Auslaßkanal 16 und 17 jeweils. Ein äußerer Ventilsitz 19 und ein innerer Ventilsitz 20 sind auf jeder Seite jedes Drehventilhohl­ raums 18 vorgesehen. Die Ventilsitze 19 und 20 sind als gesonderte Einsätze 21 und 22 dargestellt, die Ringe bil­ den. Die Ringe begrenzen parallele sphärische Segmente einer gemeinsamen inneren sphärischen Fläche. Somit sind die Ventilsitze 19 und 20 jeweils symmetrisch um die Mit­ tellinie jedes Kanals angeordnet. Die Sitze 21 und 22 haben Flächen 21 a und 22 a mit einer konkaven sphärischen Form, die der vorstehend genannten inneren sphärischen Form ent­ spricht.
Ein Drehventil 23 ist in jedem Drehventilhohlraum 18 an­ gebracht und gleitbeweglich durch die Sitzteile 21 und 22 gehalten. Das Drehventil 23 ist mit einem sphärischen Ven­ teilkörper 24 versehen, der eine äußere sphärische Fläche begrenzt, in der eine Durchgangsbohrung 25 verläuft. Seit­ lich abgeschnittene Abschnitte 26, die ebene Flächen bil­ den, sind diametral gegenüberliegend auf den äußeren Flä­ chen der Ventilkörper 24 vorgesehen. Die Flächen liegen so, daß sie eine gemeinsame Senkrechte haben, die senkrecht sowohl zu der Mittellinie der Durchgangsbohrung als auch der Drehachse des Drehventils ist. Nach Fig. 3 sind Ver­ bindungsabschnitte 27 auf der äußeren Fläche des Ventil­ körpers 24 um die Drehachse des Ventilkörpers ausgebil­ det, die senkrecht zu der Durchgangsbohrung 25 und auch senkrecht zu der gemeinsamen Senkrechten der seitlichen abgeschnittenen Abschnitte ist.
Die restlichen Abschnitte 24 a der Gleitfläche des Ven­ tilkörpers 24 sind sphärisch ausgebildet. Diese Abschnitte 24 a umgeben die Öffnungen der Durchgangsbohrung 25, um sphärische Segmente zu begrenzen, die zu den Ventilsitzen 21 und 22 passen. Die sphärischen Abschnitte 24 a umgeben auch jeden seitlich abgeschnittenen Abschnitt derart, daß sie auch in Paßeingriff mit den Ventilsitzen 21 und 22 gebracht werden können. Die sphärischen Abschnitte 24 a umgeben ebenfalls die Verbindungsabschnitte 27, um mit dem Motorkopf zur Drehlagerung der Ventilkörper 24 zu die­ nen.
Somit sind die Drehventileinrichtungen 23 derart beschaf­ fen und ausgelegt, daß sie in Gleitkontakt mit den Sitz­ flächen 21 a und 22 a der Sitzteile 21 und 22 aufgrund der Gleitflächenabschnitte 24 a sind. Auf diese Weise wird der Ventilkörper 24 durch die Sitzteile 21 und 22 gehalten, um sich in dem Drehventilhohlraum 18 zu drehen, und eine Abdichtung mit wenigstens dem Ventilkörper zu erreichen, der derart ausgerichtet ist, daß sich die Durchgangsboh­ rung quer zu den Strömungskanälen 16 oder 17 erstrecken kann.
Das Drehventil 23 ist mit einer Antriebswelle 29 der Ven­ tilbetätigungseinrichtung 30 an einem der Verbindungsteile 27 verbunden. Die Kopplung erfolgt durch die Anwendung einer Kreuzklauenkupplungseinrichtung 28. Die Drehventile 23 sind auch wechselseitig durch eine Kreuzklauenkupplung 31 verbunden.
Die Antriebsverbindung oder die Ventilbetätigungseinrich­ tung 30, die in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, weist eine Antriebswelle 29 auf, auf der ein Zahnsegment 32 befestigt ist. Das Zahnsegment 32 kämmt mit einem Zahn­ segment 34 eines Ventilkipphebels 33. Der Ventilkipphe­ bel 33 führt eine hin- und hergehende Bewegung um einen Tragschaft 35 aus, der eine Drehachse bildet. Eine Nocken­ fläche 36 des Kipphebels 33 ist derart beschaffen und aus­ gelegt, daß sie mit einer Nocke 37 zusammenarbeitet und dieser nachläuft. Eine zweite Fläche 38 auf der zur Nocken­ fläche 36 gegenüberliegenden Seite des Kipphebels 33 ist bei der dargestellten Ausführungsform in Eingriff mit einem Auflaufelement 40. Das Auflaufelement 40 ist in Rich­ tung zum Kipphebel 33 mit Hilfe einer Feder 39 vorbelastet. Die Nocke 37 wird durch eine Ketten- oder Zahnradverbindung von der Kurbelwelle der jeweiligen Brennkraftmaschine an­ getrieben.
Beim Arbeiten bewirkt die Drehung der Nocke 37, daß der in Eingriff stehende Kipphebel 33 eine hin- und hergehende Bewegung ausführt. Das Auflaufelement 40 führt den Kipp­ hebel 30 derart zurück, daß er der Nockenfläche folgt. Das Zahnsegment 34 des Kipphebels 33 ist mit dem Zahnsegment 32 derart in Eingriff, daß das letztgenannte sich in einem 90°-Segment hin- und hergehend bewegt. Durch die hin- und hergehende Bewegung des Zahnsegments 32 führt das Drehven­ til 23 eine intermittierende hin- und hergehende Bewegung aus, die durch die Antriebswelle 29 bewirkt wird.
Wenn sich das Drehventil 23 bei der hin- und hergehenden Bewegung zu öffnen beginnt, steht die Bohrung 25 in Ver­ bindung mit dem Einlaßkanal 16 oder dem Auslaßkanal 17. Die seitlich abgeschnittenen Abschnitte 26 befinden sich in einem Abstand von den Spielbereichen des Drehventilhohl­ raums 18, so daß auch eine Verbindung zwischen der Fläche der Spielbereiche und den seitlich abgeschnittenen Abschnit­ ten der Drehventile existiert. Als Folge hiervon öffnen sich die Durchflußquerschnitte S 1 und S 2 nach oben und sie sind über den Zwischenraum S 3 zwischen den Spielflä­ chenbereichen 18 a des Drehventilhohlraums 18 und dem Drehventil 23 verbunden.
Folglich geht das Luft/Brennstoffgemisch oder das Abgas, das durch die Kanäle 16 oder 17 strömt, durch die Durch­ gangsbohrung 25 des Drehventils 23, aber die Strömung um­ geht auch das Ventil, wie dies mit den Pfeilen in Fig. 2 angedeutet ist. Als eine Alternative zu der Ausbildungs­ form nach Fig. 1 kann der Raum S 3 in der Wandfläche 18 a als eine Nut anstelle eines erweiterten Raums ausgebildet sein.
Gemäß weiteren Merkmalen kann ein Malteserkreuzgesperre anstelle einer Nockenventilbetätigungseinrichtung vorge­ sehen sein.
Anhand den Fig. 7 bis 11 wird eine Ausführungsform einer Ventileinrichtung beschrieben, die eine neuartige Ausbil­ dung bei der Durchgangsbohrung 25 hat. Die Durchgangsboh­ rung 25 hat einen etwa quadratischen bzw. rechteckigen Querschnitt. Aus Festigkeits- und Herstellungsgründen ist die etwa rechteckige Querschnittsgestalt an den Ecken ab­ gerundet. Die Fig. 10, 11 und 12 verdeutlichen den Vor­ teil einer etwa quadratischen Durchgangsbohrung 25. Fig. 10 zeigt drei Stellungen des Ventils 23 relativ zum Sitz 22. Fig. 11 entspricht den vorangehenden Stellungen und ver­ deutlicht mit einem schraffierten Bereich 25 a den Öffnungs­ grad bei diesen Stellungen. Fig. 12 verdeutlicht eine üb­ liche Einrichtung, die eine Bohrung 2 und einen Sitz 3 hat und der schraffierte Teil verdeutlicht die kleineren Öff­ nungen im Vergleich zu der Einrichtung nach Fig. 11. Die rechteckige Form kann nur am oberen Öffnungsteil im Falle eines Einlaßventiles vorgesehen sein, ohne daß eine recht­ eckige Form über die gesamte Länge der Bohrung 25 hin­ weg erforderlich wäre. Wenn ein Drehventil sich ständig in eine einzige Richtung dreht und sich nicht hin- und hergehend bewegt, so ist es zweckmäßig, daß die gesamte Durchgangsbohrung einen etwa rechteckigen oder quadrati­ schen Querschnitt hat.
Nunmehr soll die Ausführungsform nach den Fig. 13 bis 17 erläutert werden. Gleiche oder ähnliche Teile wie bei den vorangehenden Ausführungsformen sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Deutlich sind bei dieser Ausfüh­ rungsform die Kreuzklauenkupplungen 28 und 31 zu ersehen. Die Kreuzklauenkupplung 31 wird wie in Fig. 17 gezeigt ist, von aneinander fügbaren Verbindungselementen 44 und 45 in Quernuten 42 in einem Zwischenelement 43 gebildet. Die Verbindungselemente 44 und 45 sind um 90° versetzt zu­ einander angeordnet, so daß sie in die Quernuten 42 passen. Die Drehventile 23 werden dadurch verbunden, daß eines der Verbindungselemente 44 der Kreuzklauenkupplung 31 in die Eingriffsnut 27 a des Verbindungsabschnitts 27 des Ventils 23 eingreift. Das andere Verbindungselement 25 der Kreuz­ klauenkupplung 31 ist in der Nut 27 a des anderen Ventils 23 in Eingriff.
Eine weitere Kreuzklauenkupplung 28 ist zwischen der An­ triebswelle 29 und dem Ventil ganz in der Nähe der An­ triebswelle vorgesehen. Die Kreuzklauenkupplung 28 weist ein Verbindungselement 44 auf, das einteilig mit der An­ triebswelle 29 ausgebildet ist. Ein weiteres Verbindungs­ element 45 befindet sich in einer Nut 27 a des Ventils 27. Ein Zwischenelement 43, das Quernuten hat, verbindet die beiden Verbindungselemente miteinander.
Ein Träger 46 ist relativ zum Zylinderkopf festgelegt, so daß hieran ein Anschlagbolzen 47 angebracht werden kann. Der Anschlagbolzen 47 ist derart beschaffen und ausgelegt, daß er gegen die Seitenfläche des Zahnsegments 32 anliegt, so daß man einen Anschlag für die Bewegung der Ventilein­ richtung erhält.
Am Zylinderkopf ist ein Aufnahmeteil 56 zur Unterbringung einer Vorbelastungseinrichtung vorgesehen, die die Ventil­ einrichtung vorbelastet. Die Vorbelastungseinrichtung weist eine Federeinrichtung 55 auf, die an einem Ende des Auf­ nahmeteils 54 für die Drehventileinrichtungen 23 angeord­ net ist. Die Federeinrichtung 55 ist mit einem Schaftkör­ per 57 versehen, an dessen einem Ende ein durchmessergros­ ser Abschnitt 58 vorhanden ist. Ein Flansch 59 und ein Ver­ bindungsabschnitt 60 sind vorgesehen, um mit einer Eingriffs­ nut 61 zusammenzuarbeiten. Der Verbindungsabschnitt 60 ist in eine Quernut 63 eines Zwischenverbindungselements 62 eingesetzt. Ein Verbindungselement 64 ist gleitbeweglich in eine Nut 27 a an einem Ende des äußersten Ventils 23 ein­ gesetzt. Das andere Ende des Schaftkörpers 57 ist in ein Lager 65 eingesetzt, das in einer Stirnwand des Aufnahme­ teils 56 vorgesehen ist.
Eine Torsionsfeder 66 der Federeinrichtung 55 weist Enden 66 a und 66 b auf. Das Ende 66 b ist in Eingriff mit der Nut 67, um dieses Ende relativ zum Zylinderkopf festzuhalten. Das Ende 66 a ist in Eingriff mit der Nut 61 des Schaftkör­ pers 57, so daß eine Drehung mit dem Ventil 23 notwendig ist.
Die Vorbelastungsfedereinrichtung 55 befindet sich an einem Ende der den Ventilen 23 zugeordneten Antriebsein­ richtung. Die Einrichtung belastet daher die Ventilein­ richtung vor, um Spiele zu eliminieren. Wenn daher die An­ triebswelle betätigt wird, dann ist kein Spiel vorhanden, so daß sich die Bauteile bewegen müßten, um gegen die Ven­ tile anzuschlagen. Folglich werden die Zuverlässigkeit und die Lebensdauer der Gesamteinrichtung verbessert.
Somit wurden Drehventileinrichtungen für Brennkraftma­ schinen erläutert, die eine Verbesserung der Effizienz, der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer gestatten. Ob­ gleich Ausbildungsformen und Anwendungsbeispiele der Er­ findung gezeigt und beschrieben worden sind, sind selbst­ verständlich noch weitere Abänderungen möglich.
Die Drehventileinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung hat kugelähnliche Ventile mit Durchgangsbohrungen. Die Ventile werden durch Kipphebelnockenmechanismen in Durch­ gängen zum Steuern der Verbindung zu den Einlaß- und Aus­ laßkanälen angetrieben. Ventilsitze sind auf jeder Seite der Ventile derart angeordnet, daß man eine Abdichtung er­ halten kann. Bei einer Ausbildungsform sind seitlich ab­ geschnitte Abschnitte vorgesehen, um zu ermöglichen, daß entweder das Einlaßgemisch oder die Abgase um den Ventil­ körper sowie durch die Durchgangsbohrung strömen, wenn sich das Ventil in seiner Offen- oder Schließstellung be­ findet. Bei einer weiteren Ausbildungsform ist eine Durch­ gangsbohrung mit rechteckigem Querschnitt vorgesehen, um während des Öffnens und Schließenseinen größeren Durchsatz zu erreichen. Bei einer dritten Ausbildungsform ist eine Vorbelastungseinrichtung vorhanden, die ein Drehmoment auf die Ventile und die Antriebseinrichtung ausübt, um Spiele zu eliminieren, so daß Schlagbeanspruchungen zwi­ schen den Bauteilen vermindert oder eliminiert werden.

Claims (20)

1. Ventileinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Ein­ laß- und Auslaßkanälen, gekennzeichnet durch:
einen äußeren Sitz (19) und einen inneren Sitz (20)
in wenigstens einem der Kanäle (16, 17), wobei die Sitze (19, 20) gemeinsame innere sphärische Flächen­ abschnitte begrenzen,
Raumbereiche (S 1, S 2, S 3) in den Kanälen zwischen den Sitzen (19, 20), die eine größere Breite als die Sitze (19, 20)
haben, und
ein Drehventil (13) zwischen den Sitzen (19, 20), das eine Gleitfläche (24) hat, die gemeinsame äußere sphä­ rische Flächenabschnitte (24) begrenzt, die mit den ge­ meinsamen inneren sphärischen Flächenabschnitten in Ein­ griff stehen, wobei das Drehventil eine Durchgangsbohrung (25) und abgeschnittene Seitenabschnitte (26) auf der Gleitfläche hat, die den Raumbereichen (S 1, S 2, S 3)
zugewandt liegen, so daß das Drehventil (23) umströmt wird, wenn die sphärischen Abschnitte (24) nicht in Eingriffsanordnung sind.
2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sitze (19, 20) ge­ sonderte Einsatzteile (21, 22) sind.
3. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die seitlich abgeschnit­ tenen Abschnitte (26) ebene Flächen parallel zur Achse der Durchgangsbohrung (25) haben.
4. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Raumbereiche (S 1, S 2, S 3) auf jeder Seite der Drehventile (23) in einer Querrich­ tung zur Drehachse des Drehventils (23) vorhanden sind.
5. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die inneren sphärischen Flächenabschnitte zwei parallele sphärische Segmente umfassen.
6. Ventileinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sphärischen Segmente symmetrisch um die Mittellinie des Kanals (16, 17) an­ geordnet sind.
7. Ventileinrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sphärischen Segmente von der Drehachse des Drehventils (23) und parallel zu dieser verschoben sind.
8. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die äußeren sphärischen Flächenabschnitte zwei parallele sphärische Segmente umfassen.
9. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sphärischen Segmente symmetrisch um eine Achse senkrecht zur Drehachse des Drehventils (23) angeordnet sind.
10. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die sphärischen Segmente von der Drehachse des Drehventils (23) und parallel zu dieser verschoben sind.
11. Ventileinrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die inneren sphärischen Flächenabschnitte (24 a) ferner zwei seitliche sphäri­ sche Segmente umfassen, die symmetrisch um die Dreh­ achse des Drehventils (23) angeordnet sind, und daß sich die Durchgangsbohrung und die seitlich abgeschnit­ tenen Abschnitte (26) zwischen den seitlichen sphäri­ schen Segmenten befinden.
12. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (25) im Querschnitt etwa rechteckig bzw. quadratisch ist.
13. Ventileinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die Einlaß- und Auslaßkanäle hat, gekennzeich­ net durch:
einen äußeren Sitz (19) und einen inneren Sitz (20) in jedem Kanal (16, 17), wobei die Sitze (19, 20) ge­ meinsame innere sphärische Flächenabschnitte begren­ zen,
Raumbereiche (S 1, S 2, S 3) in den Kanälen (16, 17) zwischen den Sitzen (20, 21), die eine größere Breite als die Sitze (20, 21) haben, und
ein Einlaß-Drehventil (23) und ein Auslaß-Drehventil in den Raumbereichen (S 1, S 2, S 3), die jeweils eine Gleitfläche (24 a) haben, die gemeinsame äußere sphärische Flächen­ abschnitte begrenzen, die in Eingriff mit den gemeinsa­ men inneren sphärischen Flächenabschnitten stehen kön­ nen, wobei eine Durchgangsbohrung (25) und seitlich ab­ geschnittene Abschnitte (26) von der Gleitfläche den Raum­ bereichen (S 1, S 2, S 3) zugewandt sind, so daß eine Umströmung der Drehventile (23) möglich ist, wenn die sphärischen Abschnitte nicht im Eingriffszustand sind.
14. Ventileinrichtung nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Antriebswelle (29) zu der gemeinsamen Drehachse der Drehventile (23) auf einer Seite der Drehventile (23) ausgerichtet ist, daß Verbindungselemente (28, 31) zwischen der Antriebswelle (29) und einem der Drehventile (23) und zwischen den Drehventilen (23) vorgesehen sind, daß die Verbindungs­ elemente in Querrichtung gleitbeweglich sind und rela­ tiv zu den Drehventilen (23) drehfest sind, und daß eine Drehmomentvorbelastungseinrichtung vorgesehen ist, die die Drehventile (23) in einer ersten Drehrichtung vorbelastet, wobei diese Einrichtung von der Antriebs­ welle (29) auf der anderen Seite der Drehventile (23) längs der gemeinsamen Drehachse vorgesehen ist.
15. Ventileinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die Einlaß- und Auslaßkanäle hat, gekennzeich­ net durch:
einen äußeren Sitz (19) und einen inneren Sitz (20) in wenigstens einem der Kanäle (16, 17), wobei die Sitze gemeinsame innere sphärische Flächenabschnitte begrenzen, und
ein Drehventil (23) zwischen den Sitzen (19, 20), das eine Gleitfläche (24 a) hat, die gemeinsame äußere sphärische Flächenabschnitte begrenzt, die in Eingriff mit den gemeinsamen inneren sphärischen Flächenabschnit­ ten und einer Bohrung (25) stehen können, wobei die Bohrung (25) im Querschnitt etwa quadratisch ist.
16. Ventileinrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Drehventil (23) von der Gleitfläche (24 a) seitlich abgeschnittene Abschnitte (26) hat, und daß die seitlich abgeschnittenen Abschnitte (26) ebene Flächen parallel zur Achse der Durchgangsboh­ rung (25) sind.
17. Ventileinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die Ein­ laß- und Auslaßkanäle hat, gekennzeich­ net durch Drehventile (23) in den Kanälen (16, 17), die um eine gemeinsame Drehachse angeordnet sind,
eine Antriebswelle (29), die zur gemeinsamen Drehachse auf einer Seite der Drehventile (23) ausgerichtet ist,
Verbindungsteile (28, 31) zwischen der Antriebswelle (29) und einem der Drehventile (23) und zwischen den Drehventilen (23), wobei die Verbindungsteile (28, 31) in Querrichtung gleitbeweglich und relativ zu den Dreh­ ventilen (23) drehfest sind, und
eine Drehmomentvorbelastungseinrichtung (55), die die Drehventile (23) in einer ersten Drehrichtung vorbela­ stet, wobei diese Einrichtung auf der von der Antriebs­ welle (29) anderen Seite der Drehventile (23) längs der gemeinsamen Drehachse vorgesehen ist.
18. Ventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehmomentvorbela­ stungseinrichtung (55) eine Torsionsfeder (66) auf­ weist, die mit einer Seite eines der Drehventile (23) an einem ersten Ende (66 b) der Feder (66) verbunden ist, und daß das andere Ende (66 a) der Feder (66) re­ lativ zur Brennkraftmaschine (10) festgelegt ist.
19. Ventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verbindungsteile eine Kreuzklauenkupplung (28, 31) bilden.
20. Ventileinrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Antriebseinrich­ tung (30) für die intermittierende hin- und hergehende Bewegung der Antriebswelle (29) in zeitlicher Zuordnung zu der Drehzahl der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.
DE19863633259 1985-09-30 1986-09-30 Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen Granted DE3633259A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60216390A JPS6278415A (ja) 1985-09-30 1985-09-30 内燃機関の動弁装置
JP21638985A JPS6278414A (ja) 1985-09-30 1985-09-30 内燃機関の回転弁装置
JP21638885A JPS6278413A (ja) 1985-09-30 1985-09-30 内燃機関の回転弁装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3633259A1 true DE3633259A1 (de) 1987-05-14
DE3633259C2 DE3633259C2 (de) 1989-09-28

Family

ID=27329875

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863633259 Granted DE3633259A1 (de) 1985-09-30 1986-09-30 Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4858577A (de)
DE (1) DE3633259A1 (de)
GB (1) GB2182389B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3929641A1 (de) * 1988-09-09 1990-03-15 Ngk Spark Plug Co Drehventil-betaetigungsvorrichtung

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0735708B2 (ja) * 1987-11-30 1995-04-19 株式会社大井製作所 自動車用ドアロック装置
FR2631655A1 (fr) * 1988-05-18 1989-11-24 Jurkovic Dimitri Distribution des moteurs a combustion interne par boisseaux rotatifs et obturateurs auxiliaires
US4953527A (en) * 1988-11-14 1990-09-04 Coates George J Spherical rotary valve assembly for an internal combustion engine
US5738051A (en) * 1996-03-06 1998-04-14 Outboard Marine Corporation Four-cycle marine engine
US5967108A (en) * 1996-09-11 1999-10-19 Kutlucinar; Iskender Rotary valve system
US6321699B1 (en) * 1997-08-25 2001-11-27 Richard Berkeley Britton Spheroidal rotary valve for combustion engines
US6976464B2 (en) * 2003-05-28 2005-12-20 Dragon America Motor Technologies, Inc. Semi-rotating valve assembly for use with an internal combustion engine
JP2007519847A (ja) * 2004-01-28 2007-07-19 ビショップ イノヴェーション リミテッド ロータリーバルブアセンブリ
WO2006096850A2 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Zajac Optimum Output Motors, Inc. Internal combustion engine and method
US8613269B2 (en) 2010-09-11 2013-12-24 Pavel Shehter Internal combustion engine with direct air injection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2878686A (en) * 1955-12-29 1959-03-24 Borg Warner Latch mechanism for sequential controller
US3256910A (en) * 1963-02-01 1966-06-21 Scott Aviation Corp Valve assembly for breathing apparatus
US3730161A (en) * 1970-05-29 1973-05-01 Bishop H Rotary valve
DE2350075B2 (de) * 1973-10-05 1976-06-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Regenerativ arbeitende zweitakt-hubkolben-brennkraftmaschine
DE2928450A1 (de) * 1978-08-28 1980-03-20 Phillip Hopkins Motor-drehventilanordnung

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1135719A (en) * 1912-03-21 1915-04-13 William Buckingham Gray Valve-gear for internal-combustion engines.
US1414692A (en) * 1921-02-15 1922-05-02 Dickerson Engine Company Rotary valve
US2370283A (en) * 1943-01-28 1945-02-27 Erwin G Baker Rotary valve
US2857902A (en) * 1955-11-26 1958-10-28 John Roger Georges Van Vorst Rotary device for the distribution of fluids into and from the cylinders of driving or working reciprocating machines
US2874686A (en) * 1957-12-04 1959-02-24 Jr Wesley G Carey Rotating valve for internal combustion engines

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2878686A (en) * 1955-12-29 1959-03-24 Borg Warner Latch mechanism for sequential controller
US3256910A (en) * 1963-02-01 1966-06-21 Scott Aviation Corp Valve assembly for breathing apparatus
US3730161A (en) * 1970-05-29 1973-05-01 Bishop H Rotary valve
DE2350075B2 (de) * 1973-10-05 1976-06-10 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Regenerativ arbeitende zweitakt-hubkolben-brennkraftmaschine
DE2928450A1 (de) * 1978-08-28 1980-03-20 Phillip Hopkins Motor-drehventilanordnung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3929641A1 (de) * 1988-09-09 1990-03-15 Ngk Spark Plug Co Drehventil-betaetigungsvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2182389B (en) 1989-10-11
GB2182389A (en) 1987-05-13
US4858577A (en) 1989-08-22
GB8623476D0 (en) 1986-11-05
DE3633259C2 (de) 1989-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3126620C2 (de)
DE3526543C2 (de)
DE60018347T2 (de) Verbesserungen in einer variablen Ventilsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE69921216T2 (de) Brennkraftmaschine mit variabler Hydraulik-Ventilbetätigunsvorrichtung
WO1996012092A1 (de) Schaltbarer stössel eines ventiltriebs einer brennkraftmaschine
DE4108469A1 (de) Einlassvorrichtung fuer einen mehrventilmotor
DE3633259A1 (de) Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen
DE19540398C1 (de) Zylinderkopf für Brennkraftmaschinen
DE3016139A1 (de) Einsatz zum bilden einer vorkammer im zylinderkopf einer dieselmaschine
DE10041548A1 (de) Zweitaktmotor mit luftgespültem Überströmkanal
DE19827930C2 (de) Ventilsteuerungsvorrichtung
DE4311855A1 (de) Stellantriebssystem für Schaltgetriebe von Kraftfahrzeugen
EP1381774B1 (de) Kraftstoff-einspritzvorrichtung mit zwei koaxialen ventilelementen
WO2002081871A1 (de) Desmodromische ventiltrieb
DE2001626A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Lufteinlass- und einem Kraftstoffeinspritzventil
WO2023025565A1 (de) Ventilbrücke für einen ventiltrieb einer verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs, sowie verbrennungskraftmaschine
DE4202542A1 (de) Variabler ventiltrieb fuer ein hubventil
DE2943246A1 (de) Mechanische ventilspielausgleichsvorrichtung fuer brennkraftmaschinen
WO1996015360A1 (de) Schaltbarer nockenfolger
DE102012017514B4 (de) Zweitaktmotor und Verfahren zu dessen Betrieb
DE19718710C2 (de) Brennkraftmaschine mit Doppelventil
DE19859475A1 (de) Kartuschensteuerventil mit oben befestigtem Elektromagneten und flachem Ventilsitz für eine Brennstoffeinspritzvorrichtung
DE10140941A1 (de) Ventilmechanismus mit einem variablen Ventilöffnungsquerschnitt
DE10205888B4 (de) Hydraulische Ventilbetätigungsvorrichtung
AT407555B (de) Vorrichtung zur auslasszeitsteuerung eines zylinders einer zweitakt-brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee