DE3904696A1

DE3904696A1 - Piston engine with camshaft drive via a toothed belt or roller chain

Info

Publication number: DE3904696A1
Application number: DE19893904696
Authority: DE
Inventors: Hans Wende
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-02-16
Filing date: 1989-02-16
Publication date: 1989-10-12

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft einen solchen Motor, bei dem die erfindungsgemäße Anordnung von zwei oder drei Umlenkrollen (4) (5) (14) auf dem Zahnriemen (3) zusammen mit den beweglichen Aufhängungen (7) (8) (15), den in ihrer Länge verstellbaren Lenkern (10) (16) und der Feder (6) die Verstellung der Nockenwellen (1) (2) in gleicher oder unterschiedlicher Weise gegenüber der Kurbelwelle (9) gestattet. In den Skizzen 1 und 2 ist als Beispiel eine Anordnung mit Zahnriemen und zwei Nockenwellen dargestellt. Die Erfindung gilt sinngemäß auch für die Rollenkette und gegebenenfalls für nur eine Nockenwelle.The invention relates to such a motor, in which the arrangement according to the invention of two or three deflection rollers ( 4 ) ( 5 ) ( 14 ) on the toothed belt ( 3 ) together with the movable suspensions ( 7 ) ( 8 ) ( 15 ), which in their Length-adjustable handlebars ( 10 ) ( 16 ) and the spring ( 6 ) allow the camshafts ( 1 ) ( 2 ) to be adjusted in the same or different way relative to the crankshaft ( 9 ). In the sketches 1 and 2, an arrangement with a toothed belt and two camshafts is shown as an example. The invention applies mutatis mutandis to the roller chain and possibly only for one camshaft.

Die Nockenwellen der üblichen PKW-Motoren werden so angetrieben, daß die Ventile bei jedem Betriebszustand des Motors immer an der gleichen Stelle der jeweiligen Kolbenwege gesteuert werden. Weil der Gaswechsel jedoch mit der Drehzahl unterschiedlich verläuft, kann man ihn nur in einem kleinen Drehzahlbereich besonders günstig gestalten. Die Motoren werden aber in einem großen Drehzahlbereich betrieben. Bekanntlich baut man daher Motoren mit unterschiedlicher Charakteristik, die sich aus der Lage des maximalen Drehmoments über der Drehzahl ergibt.The camshafts of conventional car engines are like this driven that the valves in any operating condition of the engine always in the same place of the respective Piston paths can be controlled. Because the gas change, however runs differently with the speed, you can only particularly cheap in a small speed range shape. The engines, however, are in a big one Speed range operated. As you know, you build Motors with different characteristics from the position of the maximum torque over the Speed results.

In dem "Handbuch für den Kraftfahrzeugingenieur, Buschmann/Kößler" heißt es dazu:In the "manual for the automotive engineer, Buschmann / Kößler ":

"Man sollte die Ventilzeiten von der Drehzahl abhängig einstellen können, um bei jedem Zustand günstigste Verhältnisse für den Gaswechsel zu schaffen. Motoren mit drehzahlabhängiger Ventilsteuerung sind für Forschungszwecke gebaut worden, kommen aber wegen ihrer umständlichen Bauweise praktisch nicht in Betracht".
"You should be able to adjust the valve times depending on the speed in order to create the most favorable conditions for the gas exchange in any condition. Motors with speed-dependent valve control have been built for research purposes, but are practically out of the question due to their cumbersome design."

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Regelung der Steuerzeiten der Ventile im Kolbenmotor mit Nockenwellenantrieb über Zahnriemen oder Rollenkette zu schaffen. Das gelingt mit den erfindungsgemäßen Merkmalen des Anspruchs 1 gegebenenfalls erweitert durch die Ansprüche 2 und 3.The invention has for its object a simple Regulation of the valve timing in the piston engine with Camshaft drive via toothed belt or roller chain too create. This is achieved with the features according to the invention of claim 1 possibly extended by the Claims 2 and 3.

In den Skizzen 1 und 2 ist ein Beispiel für den Antrieb und die Regelung von zwei Nockenwellen über Zahnriemen dargestellt.Sketches 1 and 2 show an example of the drive and the control of two camshafts via toothed belts shown.

1, 2 Nockenwellen mit Zahnrädern. Eine Nockenwelle steuert die Einlaßventile, die andere die Auslaßventile.
3 Zahnriemen.
5, 7, 10 Umlenkrolle als drehzahlabhängige Stellrolle mit beweglicher Aufhängung und in seiner Länge verstellbarem Lenker.
4, 8, 6 Gefederte Umlenkrolle mit beweglicher Aufhängung und Feder.
9 Kurbelwelle mit Zahnrad.
10, 16, 11, 12, 13 In seiner Länge verstellbarer Lenker mit Mutter, Gewindespindel und Stellmotor.
14, 15, 16 Umlenkrolle als drehzahlabhängige Stellrolle mit beweglicher Aufhängung und in seiner Länge verstellbarem Lenker. 1, 2 camshafts with gears. One camshaft controls the intake valves, the other the exhaust valves.
3 timing belts.
5, 7, 10 deflection pulley as a speed-dependent adjusting pulley with movable suspension and length-adjustable handlebar.
4, 8, 6 Spring deflection pulley with movable suspension and spring.
9 crankshaft with gear.
10, 16, 11, 12, 13 Length-adjustable handlebar with nut, threaded spindle and servomotor.
14, 15, 16 deflection roller as speed-dependent adjusting roller with movable suspension and length-adjustable handlebar.

Wenn die Umlenkrolle (5) in Richtung auf die gestrichelt gezeichnete Lage bewegt wird, drehen sich die Nockenwellen (1) und (2) um α gegen die Kurbelwelle (9). Die Umlenk rolle (4) bewegt sich gegen ihre gestrichelt gezeichnete Lage und hält den Zahnriemen nahezu konstant vorgespannt. When the deflection roller ( 5 ) is moved towards the position shown in dashed lines, the camshafts ( 1 ) and ( 2 ) rotate by α against the crankshaft ( 9 ). The deflection roller ( 4 ) moves against its position shown in dashed lines and keeps the toothed belt pretensioned almost constantly.

Die Steuerzeiten der Ventile werden vorverlegt. Wenn die Umlenkrolle (14) in Richtung auf die gestrichelt gezeichnete Lage bewegt wird, dreht sich die Nockenwelle (1) um β gegen die Nockenwelle (2). Beispielsweise werden dadurch die Steuerzeiten der Einlaßventile gegen die der Auslaßventile vorverlegt. Die Umlenkrolle (4) gleicht den Zahnriemen (3) über die Feder (6) mit etwas vergrößerter Vorspannung aus.The valve timing is brought forward. When the deflection roller ( 14 ) is moved towards the position shown in dashed lines, the camshaft ( 1 ) rotates by β against the camshaft ( 2 ). For example, the timing of the intake valves is advanced against that of the exhaust valves. The deflection roller ( 4 ) compensates for the toothed belt ( 3 ) by means of the spring ( 6 ) with a slightly increased preload.

Der Vollständigkeit wegen muß noch folgendes erwähnt werden:For completeness, the following must be mentioned will:

Wenn der Zündverteiler von einer Nockenwelle angetrieben wird, muß bei dessen drehzahlabhängiger Regelung die schon vorhandene Regelung der Nockenwelle berücksichtigt werden.When the distributor is driven by a camshaft is, the speed-dependent control must existing control of the camshaft is taken into account will.

Evtl. braucht man einen Schwingungsdämpfer in dem System. Den sollte man zweckmäßigerweise parallel zur Feder (6) anordnen.Possibly. you need a vibration damper in the system. It should be arranged parallel to the spring ( 6 ).

Die wichtigste Regelgröße für die Steuerzeiten der Ventile ist die Drehzahl. Es können jedoch auch noch andere wie Druck, Temperatur, Zündzeitpunkt berücksichtigt werden.The most important control variable for the tax times of the Valves is the speed. However, it can also others such as pressure, temperature, ignition timing are taken into account will.

Mit der Erfindung können die Ventile im Kolbenmotor mit Nockenwellenantrieb über Zahnriemen oder Rollenkette vorzugsweise drehzahlabhängig gesteuert werden. Die Bauweise des Steuerungssystems ist einfach und verlangt keine größeren Veränderungen an vorhandenen Motoren. Das Gaswechsel wird in einem großen Bereich des Motor kennfeldes verbessert. Das betrifft Elastizität, Verbrauch, Abgas und Leistung. Indirekt sind Einsparungen möglich, weil der Motor mit geregelten Steuerzeiten der Ventile mit geringerem Getriebeaufwand auskommt. Für vergleichbare Fahrleistungen kann man auch einen Motor mit kleinerem Hubraum verwenden.With the invention, the valves in the piston engine can Camshaft drive via toothed belt or roller chain are preferably controlled depending on the speed. The Construction of the control system is simple and requires no major changes to existing engines. The gas change is in a large area of the engine map improved. That concerns elasticity, consumption, Exhaust gas and performance. Savings are possible indirectly, because the engine with regulated valve timing needs less gear. For comparable You can also drive a motor with a smaller one Use cubic capacity.

Claims

1. Piston engine with camshaft drive via toothed belt or roller chain, characterized in that, see sketch 1, one side of the toothed belt ( 3 ) or the roller chain, expediently the pulling one runs over a deflection roller ( 5 ), which is moved via a movable suspension ( 7 ). and a length-adjustable handlebar ( 10 ) is connected to the motor, and that the other side of the toothed belt ( 3 ) or the roller chain runs over a deflection roller ( 4 ) which is connected to a movable suspension ( 8 ) and a spring ( 6 ) is connected to the motor, the spring ( 6 ) expediently connecting the movable suspensions ( 7 ) and ( 8 ).

2. Piston engine according to claim 1, characterized in that, see sketch 2, the toothed belt ( 3 ) runs between the two camshafts ( 1 ) and ( 2 ) via a deflection roller ( 14 ) which has a movable suspension ( 15 ) and one length-adjustable handlebar ( 16 ) is connected to the motor.

3. Piston engine according to claims 1 and 2, characterized in that, see sketch 1, the length-adjustable handlebar ( 10 ) or ( 16 ) has a threaded spindle ( 12 ) and a nut ( 11 ) by one electric servomotor ( 13 ) is driven.