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Ventilsteuerung für Verbrennungsmotoren Die Erfindung betrifft eine
weitere Ausbildung einer Ventilsteuerung gemäß Hauptpatent 648 807. Im Hauptpatent
ist eine Ventilsteuerung beschrieben, bei der die Offnungs- bzw. Schlußzeit der
Ventile mit Bezug auf die Kolbenstellung derart verstellbar ist, daß beide Enden
eines die Ventilstange betätigenden Hebels auf dein Umfange des Hubnockens in einstellbarer
Entfernung abgestützt sind, wobei die Abstützung auf einem oder zwei Stellhebeln
erfolgt, durch deren Querverstellung zur Hubnockenwelle die Einstellung der öffnungs-
bzw. Schlußzeit oder beider Zeiten des Ventils erfolgt.
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Gemäß der Erfindung wird die Verstellungdes oder der Stellhebel durch
die auf den Stellhebel durch den Hubnocken ausgeübten Längskräfte bewirkt, die,
um den Stellhebel zu verschieben, jeweils in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors
in der einen oder anderen Richtung freigegeben werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend
an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel.
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Auf der Zeichnung zeigt Abb. i einen Schnitt durch eine Einlaßventilsteuerung,
Abb. 2 einen Schnitt senkrecht hierzu, Abb. 3 einen Schnitt durch die Steuerung
des Auspuffes sowie eine Einrichtung zur selbsttätigen Verstellung der Stellhebel
für Einlaß- und Auspuffventil in Abhängigkeit von der Drehzahl.
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Abb. q. zeigt eine abgeänderte Steuerungseinrichtung.
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Auf der Zeichnung zeigt a den Hubnocken, dessen Erhebung über den
Winkel von etwa ioo° reicht, was einem Kurbelwinkel von etwa 2oo° Ventilöffnung
entspricht, also der kürzesten öffnungszeit des Ventils bei Langsamlauf des Motors.
Der Nocken a . sitzt unter dem Stößel b, an dem sich ein Hebel c drehen kann. Der
Hebel c legt sich mit einer Nase auf den Nockenumfang, mit einer weiteren Nase auf
einen Hebel d, der sich seinerseits wieder auf dem Nockenumfange abstützt. Der Hebel
c kann zur Aufrechterhaltung einer gewissen Symmetrie der Kräfte den Hebel d übergreifen,
wie Abb. 2 zeigt. Der Hebel d sitzt gelenkig an dem Arm e einer Welle
f. Durch Verdrehung der Welle f wird die Entfernung des Hebels
d
von dem Auflagepunkt des Hebels c auf dem Nockenumfang eingestellt. Die
Flanke dl des Hebels d, auf der der Hebel c aufliegt, ist so gestaltet, daß bei
Verstellung des Hebels d
auf dem kreisförmigen Teil des Hubnockens
a der Stößel b in Ruhe bleibt. Durch einfaches Verstellen der Welle f wird die.
Ventilöffnungsdauer verlängert oder verkürzt. Der. Ventilhub bleibt bis auf ganz
geringe Änderungen konstant.
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Die Abb. i der Zeichnung zeigt die Verstelleinrichtung für ein Einlaßventil,
während die Abb. 3 die Stellvorrichtung für ein Auspuffventil darstellt. Der Stellhebel
für das Einlaßventil ist hier eingezeichnet, desgleichen eine Vorrichtung, durch
welche die Steileinrichtung je nach Drehzahl des Motors selbsttätig eingestellt
wird.
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Die Stellvorrichtung für das Auspuffventil unterscheidet sich, wenn
sämtliche Nocken auf einer Welle sitzen, von der des Einlasses durch die Lage des
Hebels d. Da beim Auspuff der Öffnungszeitpunkt veränderlich sein muß, muß die Auflage
des Hebels d sich bei Vergrößerung der Öffnungsdauer entgegen der Nockendrehung
verschieben. Dies . bedingt die«abweichende Ausführufig der Stellvorrichtung für
das Auspuffventil gegenüber dem Einlaßventil. Die Stellung der Vorrichtung für das
Auspuffventil erfolgt durch einen Hebel e1, der um eine Steilwelle f l drehbar ist,
welche über der Welle f zur Stellung des Einlaßventils liegt. Es ist ohne weiteres
möglich, an die Wellen f und f 1 mehrere Steileinrichtungen für mehrere
nebeneinanderliegende Zylinder anzuschließen.
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Da die Verstellung des Einlasses eine bestimmte Verstellung des Auspuffes
bedingt, können die Stellvorrichtungen miteinander gekuppelt werden; um von einer
Vorrichtung aus bedient zu werden. Die Kupplung erfolgt durch einen Verbindungsarm
g, bei dessen Betätigung die Hebel d von Einlaß und Auspuff in verschiedenem Sinne
verstellt werden.
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Nun übt der Hubnocken auf den Hebel d nicht allein eine Hubkraft aus;
sondern auch eine Schubkraft, welche die Wellen f und f1 zu verdrehen sucht. Die
Schubkräfte sind beim Steigen und Sinken des Hebels d in der Richtung entgegengesetzt.
Diese Schubkräfte werden bei der dargestelltenRegeleinrichtung dazu verwendet, die
Einrichtung zu verstellen. Um eine Verstellung jeweils nur in einer Richtung zu
erhalten, «erden nur die dieser Richtung entsprechenden Schubkräfte freigegeben,
während die entgegengesetzt gerichteten Schubkräfte aufgefangen werden.
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Zu diesem Zweck ist (Abb.3) mit der Stange g eine Stange h gelenkig
verbunden, die mit einem im Zylinder k verschiebbaren Kolben i gleichfalls gelenkig
verbunden ist. Der Raum über dem Kolben i steht durch eine Leitung mit dem Innern
eines Drehschiebers in in dauernder Verbindung, unter dem zwei Leitungen mit in
der Rückschlag-Wirkung entgegengesetzt gerichteten Rückschlagventilen n1, n2 angeordnet
sind. Je nach Drehung des Schiebers in tritt das eine oder andere der Rückschlagventile
in Wirkung. Der untere Kolbenhubraum steht gleichfalls mit den Rückschlagventilen
in Verbindung. Der Drehschieber wird von einer Stange o betätigt, deren eines Ende
von der Hülse p eines Fliehkraftreglers und deren anderes Ende von dem Kolben i
verstellt wird. Die Darstellung zeigt die Einrichtung in Höchstdrehzahllage des
Motors, bei der die größten Öffnungszeiten eingestellt sind. Hierbei steht der Schieber
zn derart, daß keines der Rückschlagventile mit dem oberen Kolbenraum in Verbindung
steht. Hierdurch kann der Kolben keinerlei Bewegung ausführen und nimmt die Schubkräfte
der Hebel d in beiden Richtungen auf. Läßt die Drehzahl des Motors nach, so hebt
sich die Hülse p und damit die Stange o, sich um den Punkt an der Kolbenstange drehend.
Durch die Hebung der Stange o öffnet der Schieber m den Weg zum Rüceschlagventil
n2. Nunmehr schieben die Schubkräfte des Hubnockens am Hebel d, soweit sie am Kolben
in Abwärtsrichtungwirksam werden, den Kolben zurück. Der Rückschub ist so groß,
bis durch die Bewegung des Kolbens i der Schieber über die Stange o geschlossen
wird. Steigt die Drehzahl wieder, so sinkt die Hülse p, bringt die Öffnung des Schiebers
in Verbindung mit dem Rückschlagventil n1, derart, daß nunmehr nur die Schubkräfte
am Hebel d auf den Kolben wirken können, die ihn heben, so daß die Ventilöffnungsdauer
verlängert wird. Die Einrichtung kann so getroffen werden, daß für jede Drehzahl
eine bestimmte Stellung des Kolbens und damit der Ventilzeiten gegeben ist.
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Damit die Regelung allmählich vor sich geht, ist in die Leitung eine
Dämpfung in Form eines engen Durchganges q eingebaut. Je enger der Durchgang q ist,
desto langsamer geht die Verstellung vor sich.
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Als Flüssigkeit wird in der Vorrichtung zweckmäßig Öl verwendet. Um
den durch etwaige Undichtigkeiten eintretenden Ölverlust zu vermeiden, ist eine
Leitung vorgesehen, die über ein Rückschlagventil r zu der Ölpumpe des Motors führt.
Hierdurch wird der Ölvorrat in der Vorrichtung stets ergänzt.
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Abb. ¢ zeigt eine geänderte Hubnockenausführung. Der Nocken besteht
aus den Teilen a1 und a2, wobei Teil a2 einen kleineren Durchmesser besitzt als
a1. Der den Stößel b betätigende Hebel c legt sich mit dem einen Ende auf den> Teil
a1 des Nockens mit größerem Durchmesser, während der Hebel d sich auf dem Teil a2
mit kleinerem Durchinesser
abstützt. Dies hat zwei Vorteile. Einmal
kann die Flanke des Nockenteils a2 steiler gehalten werden als die Flanke des Teiles
a1, wodurch sich die Schubkräfte, die die Einstellung des Hebels d betätigen, in
der: Größe den Erfordernissen leichter anpassen lassen, außerdem liegen die wirksamen
Schwenkarme des Hebels c in stumpferem Winkel zur Hubrichtung des Stößels h.