DE3633259A1 - Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Drehventileinrichtung fuer brennkraftmaschinenInfo
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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.
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.
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.
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.
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.
Applications Claiming Priority (3)
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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 |
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