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Ventilsteuerung für Brennkrafttnäschinen Die Erfindung betrifft eine
Verbesserung von Ventilsteuerungen für Breauikraftmaschinen mit einem durch einen
federbelasteten Kolben beeinflußten Druckmittelpolster zwischen der mechanischen
Antriebsvorrichtung und dem Ventilstößel.
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Die Erfindung besteht darin, daß sich sowohl die Rückführfeder des
Druckkolbens als auch der mit einer verstellbaren Anschlagmutter versehene Stößel
an dem feststehenden Boden des Druckmittelzylinders abstützen. Weiterhin ist gemäß
der Erfindung der Druckmittelzylinder an den Brennstoff- oder Schmierölkreislauf
der Brennkraftmaschine angeschlossQn, so daß der Druckkolben in an sich bekannter
Weise gleichzeitig als Fürderpumpe wirkt.
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Gegenüber den bekannten Ventilstöß.elanordnungen ähnlicher Art, bei
welchen sich die Rückholfeder oder eine Feder zwischen Druckkolben und Ventilschaft
an einem an der Hubbewegung teilnehmenden Anschlag abstützen, besteht beim Erfindungsgegenstand
der Vorteil, daß keine Verschiebung der Bewegungsphasen der beweglichen Ventilsteuerglieder
auftreten kann. Auch arbeitet eine Ventilsteuerung nach der Erfindung geräusch=
loser als die bekannten Ventilsteuerungen.
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Der Vorteil der Ausbildung des Druckkolbens gleichzeitig, als Förderpumpe
ist offensichtlich. Es werden dadurch besondre Förderpumpen aller Art und für alle
Zwecke entbehrlich, für welche ein unter Druck stehendes Mittel in verhältnismäßig
beschränkter Menge benötigt wird. So genügt eine solche Anordnung nach der Erfindung
für die Zufuhr des Schmieröles oder des Brennstoffes oder zum Betrieb- von Scheibenwvischern
usw. Weitere Vorteile der Erfindung sind kleine zu bewegende Massen sowie ein großer
Zeitquerschnitt mit schlagartigem Offnen und Schließen des Ventils. Besonders bevorzugt
ist die Anwendung des Erfindungsgegenstandes mit Ventilen, welche eine kragenartige,
zur Bmvegungsrichtung des Ventils parallele Sitzfläche haben.
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Weiterhin wirkt die Ventilsteuerung nach der Erfindung dämpfend auf
die Endschliießbewegung des Ventils und verhindert ein hartes Aufschlagen des Ventilkörpers
auf seinem Sitz. Abgesehen von der Geräuschdämpfung werden dadurrch Ventilsitz und
Ventilkopf geschont.
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Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt,
und zwar zeigen.: Abb. i ein durch einen Nocken gesteuertes Ventil für eine Brennkraftmaschine
im Längsschnitt mit einer übersetzung zwischen Nocken und Ventilschaft.
Abb.
2 zeigt eine Untersetzung für die Vorrichtung nach Abb. i.
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Nach Abb. i ist :ein als Hohlkörper a. gebildetes und mittels Flüssigkeit
gekühItes Tellerventil i angeordnet mit einer zur Bewe4 gungsrichtung des Ventils
parallelen, kragenartigen Dichtfläche- 2, welche sich an die konische Sitzfläche
3 des Ventils anschließt. Der Ventilschaft i' führt sich in der üblichen Weise in
:einer Büchse q. und steht an :einem unteren Anschlag 5 unter dem Einfluß einer
Feder 6. Der Ventilschaft i' steht auf einem Stößel 7 auf, welcher in einer Hülse
8 eingeschraubt und dort durch eine Gegenmutter g gegen eine Verdrehung gegenüber
der Hülse 8 gesichert ist: Durch mehr oder weniger tiefes Einschrauben des Stößels
7 in die Hülse 8 kann die Gesamtlänge L der Ventilschaftverlänge;rung 7, 8 geändert
und damit die Wärmedehnung der Ventilst:euergliede r berücksichtigt werden. Die
Hülse 8 gleitet in einer ortsfesten Führung io, welche sich zu einem Zylinder i
o' erweitert. In dem Zylinder io' gleitet zügig und flüssigkeitsdicht ein Hohlkolben
i i. Der Hohlkolben i i steht unter dem Einfluß einer Schraubenfeder 12, welche
eine kraftschlüssige Berührung des Hohlkolbens mit einem Nocken 13 aufrechterhält
und die sich ebenso wie die Anschlagmutter g des Stößels an dem feststehenden Boden
des Zylinders io ,abstützt. Der von dem Zylinder i o' und dem Kolben i i eingeschlossene
Raum ist mit Flüssigkeit angefüllt. Die Flüssigkeit strömt über den Kanal i q. zu
und steht entweder unter dem bestimmten Druck einer Flüssigkeitspumpe oder eines
natürlichen Gefälles, .oder sie ist durch ein aus der Zeichnung nicht ersichtliches
Ventil an einem Entweichen aus dem Zylinder i o verhindert.
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Die. Wirkungsweise der Anordnung nach Ab:b. i ist folgende: Angenommen,
der Nocken hebt den Hohlkolben i i um den Betrag
lt. Dann wird zunächst die
Flüssigkeit irr Zylinder i o' unter der Anrechnung eines gewissen Spielraumes ein
wenig nach dem Kanal 14 hin verdrängt, bis der :obere Rand des Kolbens i i die Mündung
des Kanals 14 völlig abschließt. Von diesem Zeitpunkt an ,,wird die Flüssigkeit
im Zylinder io zusammengepreßt, und ihr Druck pflanzt sich auf die Bodenfläche :der
Hülse 8 fort. Dadurch werden die Büchse 8 mit dem Stößel 7 und der Ventilschaft
i" mit .dem Ventil i angehoben. Der Hub von Hülse 8, Stößel 7 und Ventil i ist von
dem Volumen der durch den Kolben i i verdrängten Flüssigkeitsmenge und dem Durchmesser
:der in den Zylinder i o hineinragenden Hülse 8 abhängig. ;Je nachdem ,ob man den
Durchmesser des Kolbens i i in bekannter Weise größer oder kleiner macht wie den
Durchmesser des Stößels 8, erhält man eine Über- oder Unter-,setzung. Eine solche
Untersetzung zeigt
| _-@ Anordnung nach Abb. 2. Dort weist die |
| se 8 einen Kopf 15 auf, während der Kol- |
| ' i i eine Einschnürüng 16 zeigt. Es liegt |
| @so der größeren Angriffsfläche am Kopf |
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5 die erheblich kleinere Angriffsfläche der Einschnürung 16 gegenüber. Die
Hülse 8 mit dem Kopf 15 und der Kolben i i gleiten ,in einer :ortsfesten zylindrischen
Führungshülse 17. Der Zylinderraum 18 dieser Führungsbüchse ist mit Flüssigkeit
gefüllt, welche durch die Kanäle i 9 zufließt und durch die D:rosselbohrung:en 2o
auch in den Raum der Feder i i eintritt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Ab:b. 2 ist im Prinzip die
gleiche wie diejenige der Vorrichtung nach Abb. i, nur mit dem Unterschied, daß
nunmehr :durch eine größere Bewegung des Kolbens i i eine kleinere Bewegung der
Hülse 8 und des Ventils i erzeugt wird.
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Als Druckmittel wird zweckmäßig das Schmieröl der Brennkraftmaschine
verwendet. Es können aber auch deren Kühlwasser :oder Brennstoff verwendet werden.
Durch einen abgestimmten Leerhub des Druckkolbens kann der Zeitpunkt der Ventileröffnung
ebenso beeinflußt werden wie durch ein mehr oder weniger tiefes Einschrauben des
Stößels 7 in die Hülse B. Wie bereits eingangs erwähnt, steht nichts im Wege, als
Druckmittel Luft zu benutzen und ganz allgemein den Druckkolben gleichzeitig als
F:örderpumpe wirken zu lassen. In diesem Falle saugt der Druckkolben zweckmäßig
das Druckmittel durch :eine mit einem Rückschlagventil versehene Leitung an und
schiebt dieses durch eine zweite, ebenfalls mit einem Rücks:chlagventil versehene
Leitung wieder aus. In einem solchen Falle wirkt das Rückschlagventil der Saugleitung
natürlich nur bei Saugzug und dasjenige .der Druckleitung nur bei Druck im Zylinderraum
i o bzw. 18. Durch die Druckleitung wird :das Druckmittel entweder nach einem Speicherbiehälter
geleitet und dort unter Druck in Betriebsbereitschaft gehalten oder seinem Verwendungszweck
unmittelbar zugeführt.
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Die Erfindung ist natürlich auch für oben gesteuerte Ventile verwendbar.
Durch die Anordnung von Drosselbohrungen in dem Zylinderraum (z. B. Abb. 2, Bezugszeichen
2o) wird eine z:ewisse Bremswirkunz- erzielt.