DE60218628T2

DE60218628T2 - Multizylinderbrennkraftmaschine mit variabler Ventilsteuerung und Ventilbremsvorrichtung

Info

Publication number: DE60218628T2
Application number: DE60218628T
Authority: DE
Inventors: Francesco Vattaneo; Stefano Chiappini; Lorentino Macor; Dante Malatto
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2022-07-27
Also published as: DE60218628D1; ATE356281T1; EP1344900A2; EP1344900B1; JP2003278516A; ITTO20020234A0; EP1344900A3; ITTO20020234A1; US20030172890A1; ES2281479T3; JP4116385B2; US6918364B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen von der Art, die Folgendes umfasst:

– mindestens ein Einlassventil und mindestens ein Auslassventil für jeden Zylinder, wobei jedes Ventil mit jeweiligen elastischen Rückstellmitteln versehen ist, die das Ventil in eine geschlossene Position zum Steuern jeweiliger Einlassleitungen und Auslassleitungen schieben; und
– mindestens eine Nockenwelle zum Betätigen der Einlassventile und der Auslassventile der Motorzylinder mittels jeweiliger Stößel;
– wobei jedes Einlassventil durch den jeweiligen Stößel gegen die Wirkung der oben genannten elastischen Rückstellmittel durch Zwischenschaltung von Hydraulikmitteln, die eine unter Druck gesetzte Fluidkammer enthalten, gesteuert wird;
– wobei die unter Druck gesetzte Fluidkammer so ausgelegt ist, dass sie mittels eines Magnetventils an einen Auslasskanal angeschlossen wird, um das Ventil von dem jeweiligen Stößel zu entkoppeln und das schnelle Schließen des Ventils infolge der jeweiligen elastischen Rückstellmittel zu bewirken;
– elektronische Steuermittel zum Steuern jedes Magnetventils, so dass die Zeit und der Öffnungshub des jeweiligen Einlassventils entsprechend einem oder mehreren Betriebsparametern des Motors variiert wird;
– wobei jedem Einlass- oder Auslassventil ein Steuerkolben zugeordnet ist, der in einer Führungsbuchse gleitfähig montiert ist;
– wobei der Steuerkolben einer Kammer mit variablem Volumen gegenüberliegt, die mit der unter Druck geSetzten Fluidkammer sowohl über erste KommunikaTionsmittel, die durch ein Rückschlagventil gesteuert werden, welches nur den Durchgang von Fluid von der unter Druck gesetzten Fluidkammer zu der Kammer mit variablem Volumen gestattet, als auch über zweite Kommunikationsmittel kommuniziert, die den Durchgang von Fluid zwischen den beiden Kammern in beiden Richtungen gestatten;
– wobei die Vorrichtung ferner hydraulische Bremsmittel umfasst, die ausgelegt sind, um eine Einengung der zweiten Kommunikationsmittel in der Endphase des Schließens des Ventils des Motors zu bewirken.

Eine Kraftmaschine von der oben angegebenen Art wird z.B. in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 803 642 im Namen der vorliegenden Anmelderin beschrieben und abgebildet. Die Druckschrift EP 0 939 205 beschreibt ebenfalls eine derartige Kraftmaschine.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben beschriebene Vorrichtung weiter zu verbessern.
Mit der Absicht, das obige Ziel zu erreichen, ist der Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit allen zuvor genannten Kennzeichen und ferner umfassend die Kennzeichen, die den Gegenstand des kennzeichnenden Teils des beigefügten Anspruchs 1 bilden.
Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung soll nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, die nur als nicht einschränkendes Beispiel bereitgestellt werden. Es zeigen:
1 eine Querschnittsansicht einer Kraftmaschine nach dem Stand der Technik, von der Art, die in der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 803 642 im Namen der vorliegenden Anmelderin beschrieben wird.
2 eine Querschnittsansicht in vergrößertem Maßstab des Stößels eines Einlassventils einer Kraftmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 eine perspektivische Ansicht eines Details aus 2; und
4 und 5 schematische Querschnittsansichten und eine perspektivische Teilansicht als Variante des Details aus 3.
Mit Bezug auf 1 ist die Brennkraftmaschine, die in der zuvor genannten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 803 642 im Namen der vorliegenden Anmelderin beschrieben wird, eine Mehrzylinder-Kraftmaschine, z.B. ein Vierzylinderreihenmotor, der einen Zylinderkopf 1 aufweist. Der Zylinderkopf 1 weist für jeden Zylinder einen Hohlraum 2 auf, der in der Grundfläche 3 des Kopfes 1 gebildet ist, der den Brennraum definiert, und in den zwei Einlassleitungen 4, 5 und zwei Auslassleitungen 6 münden. Die Verbindung der Einlassleitungen 4, 5 mit dem Brennraum 2 wird von zwei Einlassventilen 7 von der herkömmlichen Art mit Stößel bzw. Pilzstößel gesteuert, wobei jedes einen Schaft 8 aufweist, der gleitfähig in dem Körper des Zylinderkopfes 1 montiert ist. Jedes Ventil 7 wird durch Federn 9, die zwischen einer Innenfläche des Zylinderkopfes 1 und einem Endbecher oder einer Endschaufel 10 des Ventils angeordnet sind, in die Verschlussposition zurückgestellt. Das Öffnen des Einlassventils 7 wird wie nachstehend be schrieben werden soll von einer Nockenwelle 11 gesteuert, die derart montiert ist, dass sie sich um eine Achse 12 innerhalb von Halterungen des Zylinderkopfes 1 drehen kann und die eine Vielzahl von Nocken 14 zur Betätigung der Ventile aufweist.
Jede Nocke 14 zur Steuerung eines Einlassventils 7 wirkt mit dem Becher 15 eines Stößels 16 zusammen, der an einer Achse 17 entlang gleitfähig montiert ist, die bei dem abgebildeten Beispiel in der oben erwähnten Druckschrift nach dem Stand der Technik in einer Richtung angeordnet war, die im Wesentlichen um 90° im Verhältnis zu der Achse des Ventils 7 lag. Der Stößel 16 ist gleitfähig innerhalb einer Buchse 18 montiert, die von einem Körper 19 einer vormontierten Einheit 20 getragen wird, die alle elektrischen und hydraulischen Vorrichtungen einschließt, die zum Betrieb der Einlassventile gehören, so wie es nachstehend ausführlich beschrieben wird. Der Stößel 16 kann einen Schub an den Schaft 8 des Ventils 7 übertragen, um das Öffnen dieses Ventils gegen die Wirkung der elastischen Mittel 9 durch Fluide unter Druck (typischerweise Öl, das aus dem Schmierkreislauf der Kraftmaschine kommt) zu bewirken, die sich in einer Kammer C befinden, und einen Kolben 21, der gleitfähig in einem zylindrischen Körper montiert ist, der aus einer Buchse 22 besteht, die ebenfalls von dem Körper 19 der Montagegruppe 20 getragen wird. Ebenfalls bei der in 1 abgebildeten bekannten Lösung kann die unter Druck gesetzte Fluidkammer C, die jedem Einlassventil 7 zugeordnet ist, mittels eines Magnetventils 24 mit einem Ausgangskanal 23 verbunden werden. Das Magnetventil 24, das von einer beliebigen Art sein kann, die sich für die hier abgebildete Aufgabe eignet, wird durch elektronische Steuermittel gesteuert, die insgesamt mit 25 bezeichnet sind, gemäß den Signalen S, die Betriebsparameter der Kraftmaschine angeben, wie etwa die Position des Gaspedals und die Motordrehzahl. Wenn das Magnetventil 24 geöffnet ist, tritt die Kammer C mit dem Kanal 23 in Verbindung, so dass das in der Kammer C vorhandene unter Druck gesetzte Fluid in den Kanal 23 fließt, und man ein Entkoppeln des Stößels 16 von dem jeweiligen Einlassventil 7 erreicht, das dann unter Einwirkung der Rückstellfeder 9 schnell wieder in seine Verschlussposition zurückkehrt. Durch die Steuerung der Verbindung zwischen der Kammer C und dem Ausgangskanal 23 ist es demnach möglich, die Dauer und den Hub der Öffnung jedes Einlassventils 7 wie gewünscht zu variieren.
Die Ausgangskanäle 23 der diversen Magnetventile 24 münden alle in ein und denselben Längskanal 26, der mit vier Druckspeichern 27 in Verbindung steht, wovon in 1 nur einer zu sehen ist. Alle Stößel 16 mit den zugeordneten Buchsen 18, die Kolben 21 mit den zugeordneten Buchsen 22, die Magnetventile 24 und die entsprechenden Kanäle 23, 26 werden von dem zuvor erwähnten Körper 19 der vormontierten Einheit 20 getragen und daraus hergestellt, mit dem Vorteil einer schnellen und einfachen Montage der Kraftmaschine.
Die Auslassventile 27, die jedem Zylinder zugeordnet sind, werden bei der in 1 abgebildeten Ausführungsform auf herkömmliche Art und Weise von einer Nockenwelle 28 mittels jeweiliger Stößel 29 gesteuert, obwohl sowohl in der oben zitierten Druckschrift nach dem Stand der Technik als auch bei der vorliegenden Erfindung eine Anwendung des Systems zur variablen Betätigung der Ventile auch unter Kontrolle der Auslassventile nicht ausgeschlossen wird.
Wiederum mit Bezug auf 1 steht die Kammer mit variablem Volumen, die innerhalb der Buchse 22 des Kolbens 21 definiert ist, die im Falle von 1 in ihrem Zustand mit dem geringsten Volumen abgebildet ist, wobei der Kolben 21 sich in seiner oberen Hubendposition befindet, über eine Öffnung 30, die in einer Endwand der Buchse 22 angebracht ist, mit der unter Druck gesetzten Fluidkammer C in Verbindung. In die besagte Öffnung 30 greift eine Endspitze 31 des Kolbens 21 ein, um eine hydraulische Abbremsung der Bewegung des Ventils 7 während des Schließens bereitzustellen, wenn das Ventil 7 nahe der geschlossene Position ist, insofern als das Öl, das in der Kammer mit variablem Volumen vorhanden ist, gezwungen wird, in die unter Druck gesetzte Fluidkammer C zu fließen und durch den Zwischenraum, der zwischen der Endspitze 31 und der Wand der Öffnung 30 besteht, in welche diese eingreift, hindurch zu gehen. Zusätzlich zu der Verbindung, die durch die Öffnung 30 gebildet wird, stehen die unter Druck gesetzte Fluidkammer C und die Kammer mit variablem Volumen des Kolbens 21 durch interne Durchgänge, die in dem Körper des Kolbens 21 angebracht sind und von einem Rückschlagventil 32 gesteuert werden, das nur einen Durchgang von Fluid von der unter Druck gesetzten Fluidkammer C zur Kammer mit variablem Volumen des Kolbens gestattet, in Verbindung miteinander.
Während des normalen Betriebs der in 1 abgebildeten bekannten Kraftmaschine, wenn das Magnetventil 24 die Verbindung zwischen der unter Druck gesetzten Fluidkammer C und dem Auslasskanal 23 abstellt, überträgt das in der Kammer vorhandene Öl die Bewegung des Stößels 16, die von dem Nocken 14 an den Kolben 21 abgegeben wird, der das Öffnen des Ventils 7 steuert. In der Anfangsphase der Öffnungsbewegung des Ventils erreicht das aus der Kammer C kommende Fluid die Kammer mit variablem Volumen des Kolbens 21, indem es durch ein Axialloch geht, das in der Spitze 30 angebracht ist, das Rückschlagventil 32 und weitere Durchgänge, die den Innenhohlraum des Kolbens 21, der röhrenförmig ausgebildet ist, in Verbindung mit der Kammer mit variablem Volumen setzen. Nach einer ersten Verschiebung des Kolbens 21 kommt die Spitze 31 aus der Öffnung 30 heraus, so dass das Fluid, das aus der Kammer C kommt, durch die nun freie Öffnung 30 hindurch direkt in die Kammer mit variablem Volumen gehen kann. Bei der umgekehrten Bewegung des Schließens des Ventils, wie bereits erwähnt, während der Endphase, dringt die Spitze 31 in die Öffnung 30 ein und bewirkt ein hydraulisches Abbremsen des Ventils, um jegliches Aufschlagen des Körpers des Ventils auf seinen Sitz zu verhindern.
2 bildet ab, wie die oben beschriebene Vorrichtung gemäß einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geändert werden kann.
In 2 werden Teile, die mit denen aus 1 gemeinsam sind, unter Verwendung der gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Ein erster offensichtlicher Unterschied der in 2 abgebildeten Vorrichtung im Vergleich zu einer in 1 abgebildeten Vorrichtung liegt darin, dass bei 2 der Stößel 16, der Kolben 21 und der Schaft 8 des Ventils zusammen an einer Achse 40 ausgerichtet sind. Dieser Unterschied gehört jedoch auf keinen Fall zum Umfang der vorliegenden Erfindung, da er bereits nach dem Stand der Technik bekannt ist. Ebenso wäre die Erfindung auch auf den Fall anwendbar, bei dem die Achsen des Stößels 16 und des Schafts 8 im Verhältnis zueinander einen Winkel bilden würden.
Wie bei der bekannten Lösung ist der Stößel 16 mit dem entsprechenden Becher 15, der mit der Nocke der Nockenwelle 11 zusammenwirkt, gleitfähig in einer Buchse 18 montiert. Im Falle von 2 ist die Buchse 18 in einen mit Gewinde versehenen zylindrischen Sitz 18a eingeschraubt, der in dem Metallkörper 19 der vormontierten Einheit 20 angebracht ist. Eine O-Ring-Dichtung 18b ist zwischen der unteren Wand der Buchse 18 und der unteren Wand des Sitzes 18a angeordnet. Eine Feder 18c stellt den Becher 15 in Kontakt mit der Nocke der Nockenwelle 11 zurück.
Wie im Falle von 1 so ist auch im Falle von 2 der Kolben 21 gleitfähig in einer Buchse 22 montiert, die in einem zylindrischen Hohlraum 51 aufgenommen wird, der in dem Metallkörper 19 unter Zwischenschaltung von O-Ring-Dichtungen angebracht ist. Die Buchse 22 wird im montierten Zustand von einer mit Gewinde versehenen Ringmutter 33 gehalten, die in einen mit Gewinde versehenen Endabschnitt des Hohlraums 51 eingeschraubt ist und einen ringförmigen Flansch 34 des Körpers des Kolbens 22 gegen eine Kontrastfläche 35 des Hohlraums 51 drückt. Zwischen der blockierenden Ringmutter 33 und dem Flansch 34 ist eine Belleville-Unterlegscheibe 36 angeordnet, um eine gesteuerte Axiallast zu gewährleisten, die eine mögliche differentiale Wärmeausdehnung zwischen den verschiedenen den Körper 19 und die Buchse 22 bildenden Materialien kompensiert.
Der Hauptunterschied zwischen der in 2 abgebildeten Lösung und der bekannten Lösung aus 1 liegt darin, dass in diesem Fall das Rückschlagventil 32, das den Durchgang des Fluids unter Druck von der Kammer C in die Kammer des Kolbens 21 gestattet, nicht von dem Kolben 21 sondern von einem getrennten Element 37 getragen wird, das im Verhältnis zu dem Körper 19 befestigt ist und den Hohlraum der Buchse 22 oben abschließt, in welcher der Kolben 21 gleitfähig montiert ist. Zudem weist der Kolben 21 nicht die komplizierte Ausgestaltung von 1 mit der Endspitze 31 auf sondern die Form eines einfachen zylindrischen Elements, das becherartig gestaltet ist, wobei eine untere Wand der Kammer mit variablem Volumen gegenüberliegt, die Fluid unter Druck aus der Kammer C über das Rückschlagventil 32 empfängt.
Das Element 37 wird durch eine ringförmige Platte dargestellt, die an Ort und Stelle zwischen einer Kontrastfläche des Körpers 19 und der Endfläche der Buchse 22 befestigt wird, nachdem die blockierende Ringmutter 33 festgezogen wurde. Die ringförmige Platte weist einen zylindrischen mittigen Vorsprung auf, der als Gehäuse für das Rückschlagventil 32 dient und der ein oberes mittleres Loch zum Durchgang des Fluids aufweist. Auch im Falle von 2 stehen die Kammer C und die Kammer mit variablem Volumen, die von dem Kolben 21 begrenzt wird, miteinander in Verbindung, außer über das Rückschlagventil 32 auch über einen weiteren Durchgang, der aus einem seitlichen Hohlraum 38 besteht, der in dem Körper 19 angebracht ist, einen Randhohlraum 39, der durch einen abgeflachten Bereich 40 (siehe 3) der Außenfläche der Buchse 22 definiert wird, sowie über eine Öffnung 41 größeren Ausmaßes und über ein Loch 42 kleineren Ausmaßes (siehe 3), die radial in der Wand der Buchse 22 angebracht sind. Die Löcher 41, 42 werden gestaltet und zueinander angeordnet, um den Betrieb mit einer hydraulischen Abbremsung in der Endphase des Schließens des Ventils bereitzustellen, insofern als wenn der Kolben 21 die Öffnung 41 versperrt hat, das Loch 42, das einen Randendspalt absperrt, der von einer Endumfangsnute des Kolbens 21 definiert wird, frei bleibt. Um zu gewährleisten, dass die Öffnungen 41, 42 den fixierten Durchgang 38 richtig absperren, muss die Buchse 34 in einer genauen Winkelposition montiert sein, was durch einen Axialzapfen 44 gewährleistet wird. Diese Lösung wird im Vergleich zu der Anordnung eines Umfangsspaltes auf der Außenfläche der Buchse 22 bevorzugt, insofern als dieser eine Erhöhung der entsprechenden Ölvolumina mit sich ziehen würde, mit daraus folgenden betriebsmäßigen Nachteilen. Es wird also ein kalibriertes Loch 320 in dem Element 37 bereitgestellt, das die Ringkammer, die durch den Spalt 43 definiert wird, mit der Kammer C in Verbindung setzt. Das Loch 320 gewährleistet den richtigen Betrieb bei niedrigen Temperaturen, wenn das Fluid (Motorschmieröl) sehr zähflüssig ist.
Im Betrieb, wenn das Ventil geöffnet werden muss, fließt Öl unter Druck, das von dem Stößel 16 geschoben wird, von der Kammer C zu der Kammer des Kolbens 21 über das Rückschlagventil 32. Sobald der Kolben 21 sich von seiner oberen Hubendposition entfernt hat, kann das Öl dann direkt in die Kammer mit variablem Volumen durch den Durchgang 38 in die Öffnungen 41, 42 fließen, wobei es das Rückschlagventil 32 umgeht. Bei der Rückbewegung, wenn das Ventil in seine geschlossene Position geschlossen wird, sperrt der Kolben 21 erst die Öffnung 41 und dann die Öffnung 42 ab, wodurch eine hydraulische Abbremsung erfolgt. Ein kalibriertes Loch kann auch in der Wand des Elements 37 bereitgestellt werden, um den Abbremseffekt bei niedrigen Temperaturen zu reduzieren, wenn die Zähflüssigkeit des Öls zu einer übermäßigen Verlangsamung der Bewegung des Ventils führen würde.
Wie es ersichtlich ist, besteht der Hauptunterschied im Vergleich zu der in 1 abgebildeten bekannten Lösung darin, dass die Fertigungsvorgänge des Kolbens 21 viel einfacher sind, da der Kolben 21 eine viel weniger komplizierte Ausgestaltung als der nach dem Stand der Technik angestrebte Kolben aufweist. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht auch eine Reduzierung des Ölvolumens in der Kammer, die dem Kolben 21 zugeordnet ist, wodurch es möglich ist, eine gleichmäßige Bewegung zum Schließen des Ventils ohne hydraulischen Rückprall, eine Reduzierung der zum Schließen notwendigen Zeit, einen gleichmäßigen Betrieb des hydraulischen Stößels ohne Pumpen, eine Reduzierung der impulsartigen Kraft in den Federn der Motorventile und eine Reduzierung der hydraulischen Geräusche zu erhalten.
Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung liegt in der vorbereitenden Anordnung eines hydraulischen Stößels 400 zwischen dem Kolben 21 und dem Schaft 8 des Ventils. Der Stößel 400 weist zwei konzentrische gleitfähige Buchsen 401, 402 auf. Die innere Buchse 402 definiert mit dem Innenhohlraum des Kolbens 21 eine Kammer 403, die über die Durchgänge 405, 406 in dem Körper 19, ein Loch 407 in der Buchse 22 und die Durchgänge 408, 409 in der Buchse 402 und in dem Kolben 21 mit Fluid unter Druck versorgt wird.
Ein Rückschlagventil 410 steuert ein mittleres Loch in einer Vorderwand, die von der Buchse 402 getragen wird.
4 und 5 bilden eine Variante ab, bei der die beiden Öffnungen 41, 42 jeweils durch einen Umfangsschlitz 41a und einen aufgeweiteten Schlitz 42a ersetzt werden. Das Profil des aufgeweiteten Abschnitts 42a wird berechnet, um eine konstante Beschleunigung in der hydraulischen Abbremsphase zu gewährleisten, um sowohl den Bremshub als auch die Bremsdauer zu minimieren. Somit wird eine Änderung im Leckbereich des Öls erreicht, die zur Geschwindigkeit des Kolbens 21 proportional ist. 4 ist eine schematische Abbildung des Rückschlagventils 32 und des kalibrierten Lochs 320 zum Abbremsen bei niedrigen Temperaturen.
Wie ersichtlich ist ändert sich die Breite W (siehe 4) der Lecköffnung 42a allmählich in der Richtung h ihrer Höhe. Um den oben erwähnten Zustand einer konstanten Beschleunigung zu gewährleisten, wird folgender Ausdruck von W erreicht: W(h) = B × h1/2 wobei B eine Konstante der Abbremsung ist, die von der Fläche A des Kolbens 21, der Öldichte, des Durchflusskoeffizienten c der Verengungsfläche, der bewegten Masse m, der Beanspruchung F der Feder und der Bremsbeschleunigung a nach folgender Relation abhängig ist: B = A(rA)1/2/(2c(F/a + m)1/2)
Untersuchungen und Versuche, die von der Anmelderin durchgeführt wurden, haben gezeigt, dass das oben genannte Profil für die Verengungsöffnung 42a wirksam eine Minimierung der Bremskraft und Bremsdauer ermöglicht.
Ohne Schaden für das Prinzip der Erfindung können die Einzelheiten der Bauweise und der Ausführungsformen im Verhältnis zu dem, was rein beispielhaft beschrieben und abgebildet ist, natürlich sehr unterschiedlich sein, ohne dadurch den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Falls vorhanden kann der Durchgang 320 durch einen Schlitz ersetzt werden, der radial auf dem Element 37 angebracht wird.

Claims

Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, umfassend: – mindestens ein Einlassventil (7) und mindestens ein Auslassventil (27) für jeden Zylinder, wobei jedes Ventil mit jeweiligen elastischen Rückstellmitteln (9) versehen ist, die das Ventil (7) in eine geschlossene Position zum Steuern jeweiliger Einlassleitungen (4, 5) und Auslassleitung (6) schieben; und – mindestens eine Nockenwelle (11) zum Betätigen der Einlassventile (7) und der Auslassventile der Motorzylinder mittels jeweiliger Stößel; – wobei jedes Einlassventil (7) durch den jeweiligen Stößel (16) gegen die Wirkung der oben genannten elastischen Rückstellmittel (9) durch Zwischenschaltung von Hydraulikmitteln, die eine unter Druck gesetzte Fluidkammer (C) enthalten, gesteuert wird; – wobei die unter Druck gesetzte Fluidkammer (C) so ausgelegt ist, dass sie mittels eines Magnetventils (24) an einen Auslasskanal (23) angeschlossen wird, um das Ventil (7) von dem jeweiligen Stößel (15, 16) zu entkoppeln und das schnelle Schließen des Ventils (7) infolge der jeweiligen elastischen Rückstellmittel (9) zu bewirken; – elektronische Steuermittel (25) zum Steuern jedes Magnetventils (24), so dass die Zeit und der Öffnungshub des jeweiligen Einlassventils (7) entsprechend einem oder mehreren Betriebsparametern des Motors variiert wird; – wobei jedem Einlass- oder Auslassventil ein Steuerkolben (21) zugeordnet ist, der in einer Führungsbuchse (22) gleitfähig montiert ist; – wobei der Steuerkolben (21) einer Kammer mit variablem Volumen gegenüberliegt, die mit der unter Druck gesetzten Fluidkammer (C) sowohl über erste Kommunikationsmittel, die durch ein Rückschlagventil (32) gesteuert werden, welches nur den Durchgang von Fluid von der unter Druck gesetzten Kammer (C) zu der Kammer mit variablem Volumen gestattet, als auch über zweite Kommunikationsmittel (41, 42, 39, 38) kommuniziert, die den Durchgang von Fluid zwischen den beiden Kammern in beiden Richtungen gestatten; – wobei die Vorrichtung ferner hydraulische Bremsmittel (21, 31) umfasst, die ausgelegt sind, um eine Einengung der zweiten Kommunikationsmittel in der Endphase des Schließens des Ventils des Motors zu bewirken; dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (32), das die ersten Kommunikationsmittel steuert, durch ein Element (37) getragen wird, das von dem oben genannten Steuerkolben (21) getrennt und hinsichtlich der Führungsbuchse (22) des Kolbens (21) fixiert ist.
Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (21) eine zylindrische becherartige Konformation mit einer unteren Wand, die der Kammer mit variablem Volumen gegenüberliegt, und einer Endumfangsspalte (43) aufweist, die eine ringförmige Kammer definiert.
Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Kommunikationsmittel einen Durchgang (38), der in dem fixierten Körper der Vorrichtung ausgeführt ist und mit der unter Druck gesetzten Kammer (C) kommuniziert, und einen Durchgang (41, 42; 41a, 42a) aufweisen, der in der Führungsbuchse (22) radial ausgeführt ist und mit dem in dem fixierten Körper ausgeführten Durchgang (38) kommuniziert.
Kraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Durchgänge zwei Löcher (41, 42) verschiedener Durchmesser umfassen, die derart geformt und angeordnet sind, dass in der Endphase des Schließens des Ventils die einzige Kommunikation zwischen der Kammer mit variablem Volumen und der unter Druck gesetzten Kammer (C) durch das oben genannte Loch (42) kleineren Durchmessers bereitgestellt wird.
Kraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren radialen Durchgänge einen Umfangsschlitz (41a) und einen abgeschrägten Schlitz (42a) umfassen, die in dem Körper der Buchse (22) ausgeführt und ausgelegt sind, um nacheinander durch den Steuerkolben (21) in der Endphase des Schließens des Ventils abgeschlossen zu werden.
Kraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der oben genannte Schlitz (42a) eine Breite aufweist, die progressiv in der Richtung der Achse der Führungsbuchse (22) entsprechend dem Gesetz W(h) = B × h^1/2 variiert, wobei W die Breite, h die Axialrichtung und B eine Konstante ist, die von einer Parametergruppe abhängt.
Kraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse (22) in einem zylindrischen Sitz, der in dem Körper des Kopfes ausgeführt ist, durch eine mit Gewinde versehene Ringmutter (33) unter Zwischenschaltung einer Belleville-Unterlegscheibe (36) fixiert ist, mit dem Zweck, die verschiedenen Wärmeausdehnungen aufgrund der verschiedenen Materialien, die die Führungsbuchse (22) und den Körper, in dem die Führungsbuchse (22) aufgenommen ist, bilden, zu kompensieren.
Kraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Steuerkolben (21) und dem Schaft (8) des Ventils ein Hydraulikstößel (400) eingesetzt ist.
Kraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Kammer, die durch die oben genannte Endumfangsspalte (43) des Steuerkolbens (21) definiert wird, mit der unter Druck gesetzten Fluidkammer (C) direkt über ein kalibriertes Loch (320) oder einen radialen Schlitz in dem Körper der Buchse (22) kommuniziert, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Vorrichtung auch bei geringen Temperaturen, wenn die Viskosität des Fluids verhältnismäßig hoch ist, sicherzustellen.