EP1137868B1 - Systeme electromagnetique de commande a soupapes - Google Patents

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EP1137868B1 EP00971321A EP00971321A EP1137868B1 EP 1137868 B1 EP1137868 B1 EP 1137868B1 EP 00971321 A EP00971321 A EP 00971321A EP 00971321 A EP00971321 A EP 00971321A EP 1137868 B1 EP1137868 B1 EP 1137868B1
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valve control
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actuators
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic or electrohydraulic Valve control arrangement with the features the preamble of claim 1.
  • the actuators are electromagnetic Valve control arrangement on an actuator carrier mounted, which sits on the cylinder head and which is flushed with cooling water. Additionally owns this actuator bracket penetrated by the cooling water Cover. The plug contacts are guided through this cover and connected to an electronic control unit.
  • GB-A-1 524 029 From GB-A-1 524 029 is an electromagnetic or electrohydraulic valve control arrangement for one Internal combustion engine known in the electromagnetic actuators are attached to a support, which in turn is connected to the cylinder head. Above the cylinder head is a room formed in which the actuators housed by at least part of the inlet and outlet valves are. The cylinder head is by means of a Coolant flowing through cooling channels in the cylinder head flows chilled.
  • DE 198 14 679 is for cooling purposes for the actuators with air cooling fins, the Actuators are partially arranged in a trough in the cylinder head are.
  • the invention is based on the object, the electromagnetic or the electro-hydraulic valve control arrangement further regarding the ambient temperature of the To improve actuators.
  • the arrangement according to the invention makes it clear Interface to the cylinder head reached.
  • the actuators can be delivered pre-tested and with the cylinder head be screwed. Any number of actuators can be used be summarized, e.g. B. can each the actuators a valve series can be summarized. The number the connection cable is kept small and it will only a small number of seals needed. The power loss The actuators are made using heat-conducting components dissipated to the cooler actuator cover
  • Figure 1 shows a first embodiment in which the cylinder head 22 is an insulating plastic tub 23 is put on. This brings weight savings and smooth Working surfaces.
  • the tub 23 and the lid 24 are formed obliquely, which is indicated by the line 24 is.
  • the plugs 25 are also inserted obliquely here. This means that when dismantling, especially with V-engines a collision with the body avoided. For V engines this results in an approximately vertical assembly Direction.
  • This training is also at one on the cylinder head attached metal tub, e.g. B. aluminum possible, the heat and compared to the cylinder head can be soundproofed (e.g. by soundproofing Structures or small contact surfaces with air as insulation).
  • valves 3 and 4 In the tub 2 there are two rows of valves 3 and 4 arranged by electromagnetic actuators 5 and 6, or 7 and 8 are driven.
  • the actuator 5 drives the valve 3 on, the actuator 6 one behind it another valve.
  • the Connector elements 25 are via short lines with the actuators 5 to 8, or with one housed in the room Ignition coil (or coils) connected whose Accommodation in the protected room in terms of temperature, Moisture and dust is beneficial.
  • the cover 11 cooling fins 20 are attached, which in the Project cooling channel 14 and thus support the cooling.
  • the connector to the vehicle electrical system is arranged on the side and not visible.
  • This connector has networked Systems, e.g. B. with CAN only a small number of connections, namely the bus connections and the power supply.
  • the wiring effort is very low and the cables can be stored very vibration-resistant.
  • the arrangement according to the invention has the advantage that the Actuators can be built quite close together without being separated by boxes. Moreover needs only one electronics installed for a cylinder head be what less wires and connectors includes.
  • the cylinder or actuator cover is from the engine air flows around and has this, in particular at higher driving speeds a considerably lower temperature than the cooling water, so that in the actuator space a lower temperature arises than in the cylinder head.
  • the resulting heat loss from the actuators is discharged as described above.
  • the lid bears the reference number 52 Electronics 53 can be pivoted about an axis 55 here. Between the cover 52 and the bottom of the electronics 53 Attenuators 56 arranged here with the lid 52 are connected. At 54, part of the cooling channel, for. B. of the intake pipe. There are preferably so-called Vibrating metal rubbers used for damping, d. H. Rubber buffer with metal plates attached at the top and bottom, so that after pivoting a screw 57 between electronics 54 and cover 52 is possible. To the Swinging out the screw 57 is turned out. The Screw head meets the projection 53a of the Electronics housing and supports the swinging out of electronics.
  • the attenuators 56 can be designed in this way be at the same time the space under the Seal the electronics floor to the outside.
  • the actuators 51 are in the right half of the drawing preferably via a spacer plate 51b with the actuator carrier 51a connected to a tolerance adjustment to reach the valve stem head or the valve actuation.
  • the trough itself can also serve as the actuator carrier 51c, as shown in Fig. 2 left.
  • the connector housing 62 can be floating be mounted on the actuator 51 via a carrier element 64. This is when the electronics 53 is pivoted in via spring Tab 63a of the knife bar 63 centered and locked via a wedge-shaped groove on the housing 62 there is no relative movement between shock loads the connector 62 and the male connector with the connector pin 58 instead of.
  • plugs 58 and sockets 59 are shown.
  • the sockets are in a socket housing 60 (only shown for a socket).
  • Attenuators 61 for fastening the socket housing 60 can be used. Due to the arrangement of the plug connections 58, 59 results that when swiveling of the housing engage one after the other, or one after the other be separated, which is particularly when engaged bring less effort required.
  • the arrangement described has direct contact between electronics and actuators with short cable lengths and few contacts. This is compared for the conventional connection of actuators with the electronics via a cable harness saves considerable costs and there are fewer failures at the contacts.
  • the electronics are opposite peak accelerations attenuated. There is a simple seal.
  • the trough is 66 also supports the actuators 67 at the same time is designated here with 65.
  • the actuator blocks 67 include as with the previous figures, left and right actuators for separate, one behind the other Valves.
  • the armature acts on the actuating part 74 Shaft 70 of a valve.
  • the shaft 70 is replaced by a Valve spring 71, which acts on the plate 72, after pressed at the top.
  • the counter spring can be in the anchor bearing attacking torsion bar.
  • the actuator blocks are screwed onto the bottom of the tub 66.
  • the tub is screwed onto the cylinder head 82 by screws 81.
  • Both the cover 65 and the tub 66 have cooling fins 84 on which coolant flows and for ensure good heat dissipation.
  • the column between the Electromagnets 68 and 69 and the tub 66, or the lid 65 are 75 by elastic heat-conducting elements and 76 filled in for good heat transfer to this to ensure cooled parts.
  • Good heat dissipation is especially for the opening magnet 68 of the Exhaust valve important because it copes with the gas forces got to. Compared to the closing magnet, the 10 times the power loss occur.
  • the tub 66 contains cooling channels 77, either of air or another coolant. You can z. B. to a cooling device 78 with a circulation pump 79 connected. This relatively large effort can be worthwhile as it will result in electrical power in As a result of lower coil resistances can be greatly reduced can what a fuel saving of a few percent equivalent.
  • the Electronics 83 mounted on the cooled via the suction channel cover 65 . This is via a plug 85 connected to the actuators 67. It also has cooling fins 84 which flows through the cooling channel 85 Coolant to be cooled. This cooling circuit can other electrical control units attached to the engine are, operate.
  • the assembly of all actuators in a tub has great Advantages for the preliminary check and the adjustment of the arrangement.
  • the entire unit can be assembled and pre-checked be placed on the cylinder block.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Claims (29)

  1. Dispositif électromagnétique ou électrohydraulique de commande de soupapes pour un moteur à combustion interne, dans lequel de préférence plusieurs actionneurs électromagnétiques (5 à 8) sont fixés sur un support commun, qui d'une part est relié à la culasse (1) et dans lequel on utilise un fluide de refroidissement, et dans lequel au-dessus de la culasse (1) est formé un espace fermé (2), dans lequel sont logés les actionneurs 5 à 8 d'au moins une partie des soupapes d'admission et d'échappement (3,4), caractérisé en ce qu'une cuvette (23) est placée sur la culasse (3) et que sur la cuvette (23) est placé un couvercle (11), qui ferme cette cuvette en direction de l'extérieur, le couvercle (11) étant entouré au moins partiellement selon un balayage enveloppant par un fluide de refroidissement possédant un niveau de température plus faible que celui de l'huile du moteur ou de l'eau de refroidissement du moteur.
  2. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuvette est réalisée en un métal et est éventuellement isolée par rapport à la culasse.
  3. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cuvette (23) et/ou le couvercle sont pourvus d'ailettes de refroidissement, qui sont balayées de façon enveloppante par lé fluide de refroidissement.
  4. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des liaisons thermoconductrices (15;75,76) sont prévues entre les actionneurs (5 à 8) et le couvercle (11) et/ou la cuvette.
  5. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le couvercle (11) et/ou la cuvette comportent au moins un puits de refroidissement, dans lequel est guidé le fluide de refroidissement.
  6. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans le couvercle (11) est logé un élément de refroidissement, notamment un générateur thermoélectrique.
  7. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système électronique (17) pour les actionneurs (5 à 8) est situé sur le couvercle (11).
  8. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 7, caractérisé en ce que le système électronique (17) est fixé en un emplacement du couvercle (11) qui est entouré par le fluide de refroidissement.
  9. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le couvercle (11) comporte au moins une et notamment plusieurs ailettes de refroidissement (20), qui pénètrent à l'intérieur du canal du fluide de refroidissement, notamment du tube d'aspiration (14).
  10. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le système électronique (17) comporte du côté tourné vers l'espace (2), un revêtement (18), à travers lequel s'étendent des connecteurs (19) entre le système électronique (17) et les actionneurs (5 à 8).
  11. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les bobines d'allumage sont également logées dans l'espace (2).
  12. Dispositif de commande de soupapes selon les revendications 10 et 11, caractérisé en ce que le système électronique (17) pour la bobine d'allumage (21) est intégré dans le système électronique (17) des actionneurs (5 à 8) et qu'un connecteur est prévu entre le système électronique (17) et la bobine d'allumage, de manière à traverser le revêtement.
  13. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au barycentre des forces de la culasse est disposée une vis centrale pour la fixation du couvercle de culasse.
  14. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que le système électronique (54) peut pivoter autour d'un axe (55).
  15. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 14, caractérisé en ce que les connecteurs (58, 59) sont disposés entre le système électronique (54) et les actionneurs (51) de telle sorte que lors du mouvement de pivotement du système électronique (54) dans sa position de consigne, les parties (58,59) des connecteurs sont rassemblées au moins partiellement de façon successive.
  16. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 15, caractérisé en ce que les parties de connecteur (59) sont fixées dans un ou plusieurs boítiers de connecteur (60).
  17. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 15, caractérisé en ce que le/les boítiers (60) de connecteur sont reliés à l'actionneur (51) par l'intermédiaire d'organes d'amortissement (61).
  18. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 17, caractérisé en ce que le/les boítiers (60) de connecteur sont montés flottants sur l'actionneur (51) ou sur un élément de support (64) et s'encliquettent dans la barrette à couteaux (63) du système électronique (53).
  19. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 1 à 6 et 7 à 17, caractérisé en ce que le système électronique (54) est relié au couvercle (52) moyennant le montage intercalé d'organes d'amortissement (56).
  20. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 19, caractérisé en ce que les organes d'amortissement sont des ensembles métal-caoutchouc oscillants (56).
  21. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'élément caoutchouc-métal oscillant (56) assume l'étanchéité, vis-à-vis de l'extérieur, du couvercle (52) ouvert pour les connecteurs (58,59).
  22. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'il est prévu un élément d'étanchéité (56a) entre le couvercle (52) et la cuvette (50) et que cet élément d'étanchéité est agencé sous la forme d'un élément d'isolation des vibrations.
  23. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que l'actionneur (51) est relié par l'intermédiaire d'une plaque entretoise (51b) au support d'actionneur (51a) ou à la culasse.
  24. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que la cuvette (51c) elle-même est le support de l'actionneur.
  25. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que le fond de la cuvette (66) comporte des canaux de refroidissement (77), qui sont traversés par le fluide de refroidissement.
  26. Dispositif de commande de soupapes selon les revendications 1 à 25, caractérisé en ce que les canaux de refroidissement (77) sont reliés à un dispositif de refroidissement (78), dont le fluide de refroidissement circule dans les canaux de refroidissement.
  27. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que les actionneurs (67) sont insérés dans la cuvette (66) de manière à réaliser une bonne conduction thermique, de telle sorte que la cuvette est reliée selon une liaison thermo-conductrice à une grande partie de la surface des actionneurs (67).
  28. Dispositif de commande de soupapes selon la revendication 26, caractérisé en ce que le dispositif de refroidissement (78) est également utilisé pour le refroidissement d'autres appareils de commande.
  29. Dispositif de commande de soupapes selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les actionneurs (67) sont montés sur un support (9).
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