EP1143115A2 - Return spring arrangement for valve operation of an internal combustion engine - Google Patents

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EP1143115A2
EP1143115A2 EP01108364A EP01108364A EP1143115A2 EP 1143115 A2 EP1143115 A2 EP 1143115A2 EP 01108364 A EP01108364 A EP 01108364A EP 01108364 A EP01108364 A EP 01108364A EP 1143115 A2 EP1143115 A2 EP 1143115A2
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gas
spring
piston
chamber
gas spring
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Abstract

The device (1) has a mechanical spring (3) and a gas spring (4) that is controlled at a given engine rpm range, which are connected in parallel to close the gas shuttle valve (2). The gas spring has a piston (6) that moves to close a chamber (5). The gas spring piston is formed as a rammer (7) with a piston shroud (9) sealingly sliding in the chamber to separate it from the gas spring chamber. The gas spring is supplied from the pump space, which is controlled by a medium, over a controlled overflow channel (10) for the compressed medium during the maximum opening stroke of the gas shuttle valve.

Description

Die Erfindung bezieht sich nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 auf eine Schließfeder-Vorrichtung für den Ventiltrieb eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, bei der eine mechanische Feder und ab einem vorbestimmten Maschinendrehzahlbereich eine gesteuert zuschaltbare Gasfeder in Parallelschaltung die Schließbewegung des Gaswechselventils bewirken, wobei die Gasfeder einen eine Kammer hubbeweglich verschließenden Kolben umfasst.The invention relates to a preamble of claim 1 Closing spring device for the valve train of a gas exchange valve of an internal combustion engine, in which a mechanical spring and from a predetermined engine speed range a controlled switchable gas spring in parallel cause the closing movement of the gas exchange valve, the gas spring one comprises a piston which closes in a stroke-movable manner.

Eine derartige Schließfeder-Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 38 08 542 C2 bekannt, wobei zur drehzahlbedingten Veränderung der Federkennlinie der Gasfeder dieser ein Medium aus einem Druckspeicher zugeführt ist.Such a closing spring device is for example from DE 38 08 542 C2 is known, with the speed-related change in the spring characteristic of the gas spring this is supplied with a medium from a pressure accumulator.

Diese bekannte Veränderung der Federkennlinie der Gasfeder in Richtung einer steiferen Feder ist durch den Druckspeicher und eventuell den mit ihm verbundenen Druckerzeuger bauaufwendig.This known change in the spring characteristic of the gas spring in the direction of stiffer spring is due to the pressure accumulator and possibly the one connected to it Pressure generator complex.

Weiter ist aus der EP 0 824 180 A1 eine pneumatische Schließfeder für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine bekannt, wobei ein hubgesteuerter Kolben der Schließfeder mit Einrichtungen ausgerüstet ist, die eine selbstpumpende Schließfeder ergeben. Diese bekannte, mit einem Tassenstößel zusammenwirkende Schließfeder ist insbesondere durch den gesonderten Kolben der Schließfeder bauaufwendig.Furthermore, EP 0 824 180 A1 describes a pneumatic closing spring for a gas exchange valve known an internal combustion engine, wherein a stroke-controlled piston the closing spring is equipped with devices that are self-pumping Result in closing spring. This well-known, cooperating with a tappet Closing spring is particularly complex due to the separate piston of the closing spring.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schließfeder-Vorrichtung in selbstpumpender Ausgestaltung bei einfachem Aufbau aufzuzeigen.The invention has for its object a generic closing spring device To show in a self-pumping design with a simple structure.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der Gasfeder-Kolben als ein Stößel gestaltet ist mit einem in einem von der Gasfeder-Kammer gesonderten Raum gleitbeweglich dicht geführten Kolbenhemd als Pumpenkolben einer selbstpumpenden Gasfeder, der aus dem mit einem Medium gesteuert versorgbaren Pumpenraum über einen gesteuert zuschaltbaren Überströmkanal das komprimierte Medium bei im wesentlichen maximalen Öffnungshub des Gaswechselventils zugeführt ist.This object is achieved with claim 1 in that the gas spring piston is designed as a plunger with one in one of the gas spring chamber separate room slidably guided piston shirt as a pump piston a self-pumping gas spring, which can be supplied from the controlled with a medium Pump room via a controlled switchable overflow channel compressed medium with essentially maximum opening stroke of the gas exchange valve is fed.

Mit der erfindungsgemäßen Verwendung eines Kolbenhemdes eines Stößels als Pumpenkolben ist eine im Aufbau vorteilhaft einfache, selbstpumpende Gasfeder erzielt.With the use according to the invention of a piston shirt of a ram as Pump piston is an advantageously simple, self-pumping gas spring achieved.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Gasfeder-Kolben ein zylindrischer Tassenstößel, der in einem in einer Wandung der Brennkraftmaschine fixiert angeordneten, topfförmigen Einsatz mit einer im Boden vom Schaft des Gaswechselventils dicht durchsetzten Durchbrechung eine die mechanische Feder aufnehmende Gasfeder-Kammer sowie einen ringförmigen Pumpenraum hubbeweglich verschließt, wobei ein oder mehrere mit dem Pumpenraum verbundene Überströmkanäle als von der Wandung bedeckte Nuten am Außenumfang des Einsatzes ausgebildet sind, die in eine Ringnut in der mit der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes korrespondierenden Gleitfläche des Einsatzes münden.According to a preferred embodiment of the invention, the gas spring piston is a cylindrical tappet in a wall of the internal combustion engine fixed, pot-shaped insert with one in the bottom of the shaft of the gas exchange valve tightly penetrated opening a mechanical spring Gas spring chamber and an annular pump chamber can be lifted closes, one or more overflow channels connected to the pump chamber formed as grooves covered by the wall on the outer periphery of the insert are in an annular groove in the with the outer surface of the piston skirt correspond to the sliding surface of the insert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Tassenstößel in der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes eine bei maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils der einsatzseitigen Ringnut zugeordnete Verteilernut auf, die mit in die Gasfeder-Kammer gerichteten Überströmöffnungen im Kolbenhemd in Verbindung steht.In a further embodiment of the invention, the tappet has in the outer Mantle surface of the piston skirt at a maximum opening stroke of the gas exchange valve the distributor groove assigned on the insert side, which is included in the Gas spring chamber directed overflow openings in the piston skirt in connection stands.

Mit dem vorbeschriebenen, erfindungsgemäßen Bauprinzip wird der Druck in der Gasfeder-Kammer sukzessive erhöht bis zum Druckausgleich in der Gasfeder-Kammer mit dem maximalen Verdichtungsenddruck im Pumpenraum. Zur Aufrechterhaltung des einer versteiften Federkennlinie entsprechenden Druckes in der Gasfeder-Kammer bleibt die erfindungsgemäße Pumpeinrichtung zugeschaltet bis zum Absenken der Drehzahl der Brennkraftmaschine in einen Maschinendrehzahlbereich, in dem die Rückstellkraft der mechanischen Feder zur Rückstellung des jeweiligen Gaswechselventils ausreichend ist.With the above-described construction principle according to the invention, the pressure in the Gas spring chamber successively increased until pressure equalization in the gas spring chamber with the maximum discharge pressure in the pump room. To maintain the pressure in the gas spring chamber corresponding to a stiffened spring characteristic The pump device according to the invention remains switched on until Lowering the speed of the internal combustion engine into an engine speed range, in which the restoring force of the mechanical spring to reset the respective gas exchange valve is sufficient.

Zusätzliche Ausgestaltungsmerkmale sind in weiteren Unteransprüchen beschrieben. Hervorzuheben ist hierbei das Ausgestaltungsmerkmal nach Anspruch 7, wobei ein der Luftzufuhr zum Pumpenraum dienendes 2/2-Wegeventil und ein der Entlüftung der Gasfeder-Kammer dienendes 2/2-Wegeventil gemeinsam maschinendrehzahlabhängig taktgesteuert zwischen ihren Schließ- und Öffnungspositionen verlagerbar angetrieben sind.Additional design features are described in further subclaims. To be emphasized here is the design feature according to claim 7, wherein one 2/2-way valve for air supply to the pump room and one for ventilation the 2/2-way valve serving the gas spring chamber together depending on the machine speed clock-controlled between their closing and opening positions are displaceably driven.

Mit dieser Ausgestaltung ist es bei einer erfindungsgemäßen Schließfedervorrichtung in vorteilhafter Weise möglich, zwischen der Federkennlinie der belüfteten Gasfeder und der maximalen Federkennlinie der selbstpumpenden Gasfeder beliebige Federkennlinien, insbesondere für Drehzahlübergangsbereiche, zu erzeugen.With this configuration, it is in a closing spring device according to the invention advantageously possible between the spring characteristic of the ventilated Gas spring and the maximum spring characteristic of the self-pumping gas spring any Generate spring characteristics, especially for speed transition ranges.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Figur 1
eine erfindungsgemäße Schließfeder-Vorrichtung für den Ventiltrieb eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine,
Figur 2
ein Diagramm mit Federkennlinien.
The invention is described with reference to an embodiment shown schematically in the drawing. It shows
Figure 1
a closing spring device according to the invention for the valve train of a gas exchange valve of an internal combustion engine,
Figure 2
a diagram with spring characteristics.

Eine Schließfeder-Vorrichtung 1 für den Ventiltrieb eines Gaswechselventils 2 einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine umfasst eine mechanische Feder 3, die ab einem vorbestimmten Maschinendrehzahlbereich mittels einer gesteuert zuschaltbaren Gasfeder 4 in Parallelschaltung die Schließbewegung des Gaswechselventils 2 bewirkt, wobei die Gasfeder 4 einen eine Kammer 5 hubbeweglich verschließenden Kolben 6 umfasst.A closing spring device 1 for the valve train of a gas exchange valve 2 one Internal combustion engine, not shown, comprises a mechanical spring 3, which a predetermined engine speed range by means of a controllable switchable Gas spring 4 in parallel connection the closing movement of the gas exchange valve 2 causes, the gas spring 4 closing a chamber 5 in a stroke-movable manner Piston 6 includes.

Zur Erzielung einer Schließfeder-Vorrichtung 1 in selbstpumpender Ausgestaltung bei einfachem Aufbau wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Gasfeder-Kolben 6 als ein Stößel 7 gestaltet ist mit einem in einem von der Gasfeder-Kammer 5 gesonderten Raum 8 gleitbeweglich dicht geführten Kolbenhemd 9 als Pumpenkolben einer selbstpumpenden Gasfeder 4, der aus dem mit einem Medium gesteuert versorgbaren Pumpenraum 8 über einen gesteuert zuschaltbaren Überströmkanal 10 das komprimierte Medium bei im wesentlichen maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils 2 zugeführt ist.To achieve a closing spring device 1 in a self-pumping configuration With a simple structure, it is proposed according to the invention that the gas spring piston 6 is designed as a plunger 7 with one in one of the gas spring chamber 5 separate room 8 slidably guided piston skirt 9 as a pump piston a self-pumping gas spring 4, which is controlled from the medium Pump room 8 that can be supplied via a controllably switchable overflow channel 10 the compressed medium with a substantially maximum opening stroke of the gas exchange valve 2 is supplied.

Für eine vereinfachte Ausgestaltung der Gasfeder 4 ist der Gasfeder-Kolben 6 ein zylinderischer Tassenstößel 7, der in einem in einer Wandung 11 der nicht gezeigten Brennkraftmaschine fixiert angeordneten topfförmigen Einsatz 12 mit einer im Boden 13 vom Schaft 14 des Gaswechselventils 2 dicht durchsetzten Durchbrechung 15 eine die mechanische Feder 3 aufnehmende Gasfeder-Kammer 5 sowie einen ringförmigen Pumpenraum 8 hubbeweglich verschließt, wobei ein oder mehrere mit dem Pumpenraum 8 verbundene Überströmkanäle 10 als von der Wandung 11 bedeckte Nuten am Außenumfang des Einsatzes 12 ausgebildet sind. Diese Überströmkanäle 10 münden in einer Ringnut 16 in der mit der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes 9 korrespondierenden Gleitfläche 17 des Einsatzes 12.For a simplified configuration of the gas spring 4, the gas spring piston 6 is a cylindrical cup tappet 7, which in a in a wall 11 of the not shown Internal combustion engine fixedly arranged cup-shaped insert 12 with a Bottom 13 of the shaft 14 of the gas exchange valve 2 tightly penetrated opening 15 a gas spring chamber 5 receiving the mechanical spring 3 and also closes an annular pump chamber 8 so that it can be moved, one or more overflow channels 10 connected to the pump chamber 8 than by the Wall 11 covered grooves are formed on the outer circumference of the insert 12. These overflow channels 10 open into an annular groove 16 in the with the outer Shell surface of the piston skirt 9 corresponding sliding surface 17 of the insert 12th

Zur Weiterleitung der komprimierten Luft in die Gasfeder-Kammer 5 weist der Tassenstößel 7 in der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes 9 eine bei maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils 2 der einsatzseitigen Ringnut 16 zugeordnete Verteilernut 18 auf, die mit in die Gasfeder-Kammer 5 gerichteten Überströmöffnungen 19 im Kolbenhemd 9 in Verbindung steht.The bucket tappet has for pushing the compressed air into the gas spring chamber 5 7 in the outer surface of the piston skirt 9 one at maximum Opening stroke of the gas exchange valve 2 assigned to the insert-side annular groove 16 Distributor groove 18, the overflow openings directed into the gas spring chamber 5 19 in the piston shirt 9 is connected.

Wie aus Figur 1 weiter ersichtlich, stehen die Überströmkanäle 10 mit einer Verteilerleitung 20 zu Gasfeder-Kammern 5 von Gasfedern 4 weiterer Gaswechselventile 2 in Verbindung, wobei die Verteilerleitung 20 über eine Stichleitung 21 und einem elektronisch gesteuerten 2/2-Wegeventil 22 zur Druckregulierung in den Gasfedern 4 mit einer Gas-Atmosphäre in Verbindung steht.As can also be seen from FIG. 1, the overflow channels 10 are provided with a distributor line 20 to gas spring chambers 5 of gas springs 4 further gas exchange valves 2 in connection, the distribution line 20 via a stub 21 and a electronically controlled 2/2-way valve 22 for pressure regulation in the gas springs 4 communicates with a gas atmosphere.

Weiter zeigt Figur 1, dass der Pumpenraum 8 mit einer gesonderten Verteilerleitung 23 zu Pumpenräumen 8 von Gasfedern 4 weiterer Gaswechselventile 2 verbunden ist, wobei die Verteilerleitung 23 einerseits mit dem jeweiligen Pumpenraum 8 über eine vom jeweiligen Kolbenhemd/Pumpenkolben 9 absteuerbare Zuströmleitung 24 in Verbindung steht und andererseits über einen mittels eines weiteren elektronisch gesteuerten 2/2-Wegeventiles 25 steuerbaren Zuströmkanal 26 mit einer Gas-Atmosphäre verbunden ist.FIG. 1 further shows that the pump chamber 8 has a separate distributor line 23 connected to pump chambers 8 of gas springs 4 further gas exchange valves 2 is, the manifold 23 on the one hand with the respective pump chamber 8 an inflow line 24 that can be controlled by the respective piston skirt / pump piston 9 communicates and on the other hand electronically by means of another controlled 2/2-way valve 25 controllable inflow channel 26 with a gas atmosphere connected is.

Vorzugsweise ist die Gas-Atmosphäre die Normal-Atmosphäre der freien Umgebung.The gas atmosphere is preferably the normal atmosphere of the free environment.

Bei nicht aktivierter Gas- bzw. Luftfeder 4 ist der Zuströmkanal 26 zum Pumpenraum 8 über das 2/2-Wegeventil 25 verschlossen, wogegen die Gas- bzw. Luft-Feder 4 einschließlich des Pumpenraumes 8 über die Stichleitung 21 und die Überströmkanäle 10 bei offen gesteuertem 2/2-Wegeventil 22 belüftet sind. Bei dieser nicht gezeigten Stellung der beiden Wegeventile 22 und 25 ist die Gas- bzw. Luft-Feder 4 praktisch wirkungslos.When the gas or air spring 4 is not activated, the inflow channel 26 is to the pump chamber 8 closed by the 2/2-way valve 25, whereas the gas or air spring 4 including the pump chamber 8 via the spur line 21 and the overflow channels 10 are ventilated when the 2/2-way valve 22 is openly controlled. Not with this one The position of the two directional control valves 22 and 25 shown is the gas or air spring 4 practically ineffective.

Werden dagegen die beiden Wegeventile 22 und 25 in die in Figur 1 gezeigten Positionen geschaltet mit geöffnetem Zuströmkanal 26 und verschlossener Stichleitung 21, so ist eine selbstpumpende Gas- bzw. Luft-Feder 4 erzielt. In contrast, the two directional control valves 22 and 25 into the positions shown in Figure 1 switched with open inflow channel 26 and closed branch line 21, a self-pumping gas or air spring 4 is achieved.

Zu Beginn des selbstpumpenden Vorganges weist die Gas- bzw. Luft-Feder 4 einen Kennlinienverlauf gemäß der Kurve "A" auf. Am Ende des selbstpumpenden Vorganges bei herrschendem Druckausgleich zwischen der Gasfeder-Kammer 5 und dem Pumpenraum 8 ist für die Gas- bzw. Luft-Feder 4 eine Federkennlinie gemäß dem Kurvenverlauf "B" in Figur 2 erzielt.At the beginning of the self-pumping process, the gas or air spring 4 has one Characteristic curve according to curve "A". At the end of the self-pumping process when there is pressure equalization between the gas spring chamber 5 and the pump chamber 8 has a spring characteristic for the gas or air spring 4 the curve "B" in Figure 2 achieved.

Die in Figur 2 zwischen den Kurven "A" und "B" durch punktierte Linien angedeuteten Kurvenverläufe werden beim selbstpumpenden Vorgang während des Überganges von der Kurve "A" zur Kurve "B" durchlaufen.Those indicated in Figure 2 between the curves "A" and "B" by dotted lines Curves become during the self-pumping process during the transition pass from curve "A" to curve "B".

In Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht diese aber auch in vorteilhafter Weise eine beliebige Zwischenkurve und damit einen entsprechenden Druck in der Gas- bzw. Luft-Feder 4 zu erzeugen, und zwar dadurch, dass das der Luftzufuhr zum Pumpenraum 8 dienende 2/2-Wegeventil 25 und das der Entlüftung der Gasfeder-Kammer 5 dienende 2/2-Wegeventil 22 gemeinsam maschinendrehzahlabhängig taktgesteuert zwischen ihren Schließ- und Öffnungspositionen verlagerbar angetrieben sind, wodurch der jeweilige gewünschte Druckwert in der Gasfeder-Kammer 5 durch wechselweises Schließen und Öffnen des Zuströmkanals 26 und der Stichleitung 21 erzielt ist.In an embodiment of the invention, however, this also advantageously enables any intermediate curve and thus a corresponding pressure in the gas or to produce air spring 4, namely in that the air supply to Pump chamber 8 serving 2/2-way valve 25 and that for venting the gas spring chamber 5 serving 2/2-way valve 22 together depending on the machine speed cyclically driven between their closing and opening positions are, whereby the respective desired pressure value in the gas spring chamber 5th by alternately closing and opening the inflow channel 26 and Stub 21 is achieved.

Zur konstruktiv vereinfachten Ausgestaltung der Schließfeder-Vorrichtung 1 ist der topfförmige Einsatz 12 zweiteilig ausgebildet aus einer mit der Wandung 11 kraft- und formschlüssig verbundenen rohrartigen Hülse 27 und einem in dieser fest angeordneten Pfropfen 28, der mittels eines gegenüber dem inneren Hülsendurchmesser im Außendurchmesser reduzierten Kragens 29 der Ausbildung des Pumpenraumes 8 dient.For the structurally simplified design of the closing spring device 1 is the Pot-shaped insert 12 formed in two parts from a and positively connected tubular sleeve 27 and a fixedly arranged therein Stopper 28, which means by means of an opposite sleeve diameter in the outer diameter reduced collar 29 of the design of the pump chamber 8 serves.

Claims (8)

Schließfeder-Vorrichtung für den Ventiltrieb eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, bei der eine mechanische Feder (3) und ab einem vorbestimmten Maschinendrehzahlbereich eine gesteuert zuschaltbare Gasfeder (4) in Parallelschaltung die Schließbewegung des Gaswechselventils (2) bewirken, wobei die Gasfeder (4) einen eine Kammer (5) hubbeweglich verschließenden Kolben (6) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasfeder-Kolben (6) als ein Stößel (7) gestaltet ist mit einem in einem von der Gasfeder-Kammer (5) gesonderten Raum (8) gleitbeweglich dicht geführten Kolbenhemd (9) als Pumpenkolben einer selbstpumpenden Gasfeder (4), der aus dem mit einem Medium gesteuert versorgbaren Pumpenraum (8) über einen gesteuert zuschaltbaren Überströmkanal (10) das komprimierte Medium bei im wesentlichen maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils (2) zugeführt ist. Closing spring device for the valve train of a gas exchange valve of an internal combustion engine, in which a mechanical spring (3) and, from a predetermined engine speed range, a gas spring (4) which can be switched on in a parallel manner, bring about the closing movement of the gas exchange valve (2), wherein the gas spring (4) comprises a piston (6) which closes a chamber (5) so that it can move, characterized, that the gas spring piston (6) is designed as a tappet (7) with a piston skirt (9), which is slidably and sealingly guided in a space (8) separate from the gas spring chamber (5), as a pump piston of a self-pumping gas spring (4) The compressed medium is supplied from the pump chamber (8), which can be supplied with a medium in a controlled manner, via an overflow channel (10) which can be switched on at a substantially maximum opening stroke of the gas exchange valve (2). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasfeder-Kolben (6) ein zylindrischer Tassenstößel (7) ist, der in einem in einer Wandung (11) der Brennkraftmaschine fixiert angeordneten, topfförmigen Einsatz (12) mit einer im Boden (13) vom Schaft (14) des Gaswechselventils (2) dicht durchsetzten Durchbrechung (15) eine die mechanische Feder (3) aufnehmende Gasfeder-Kammer (5) sowie einen ringförmigen Pumpenraum (8) hubbeweglich verschließt, wobei ein oder mehrere mit dem Pumpenraum (8) verbundene Überströmkanäle (10) als von der Wandung (11) bedeckte Nuten am Außenumfang des Einsatzes (12) ausgebildet sind, die in eine Ringnut (16) in der mit der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes/Pumpenkolbens (9) korrespondierenden Gleitfläche (17) des Einsatzes (12) münden. Device according to claim 1, characterized in that the gas spring piston (6) is a cylindrical tappet (7), the A gas spring accommodating the mechanical spring (3) in a pot-shaped insert (12) fixed in a wall (11) of the internal combustion engine and having an opening (15) in the bottom (13) of the shaft (14) of the gas exchange valve (2) Chamber (5) and an annular pump chamber (8) closes in a stroke-movable manner, wherein one or more overflow channels (10) connected to the pump chamber (8) are formed as grooves on the outer circumference of the insert (12) covered by the wall (11), which open into an annular groove (16) in the sliding surface (17) of the insert (12) corresponding to the outer circumferential surface of the piston skirt / pump piston (9). Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Tassenstößel (7) in der äußeren Mantelfläche des Kolbenhemdes (9) eine bei maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils (2) der einsatzseitigen Ringnut (16) zugeordnete Verteilernut (18) aufweist, die mit in die Gasfeder-Kammer (5) gerichteten Überströmöffnungen (19) im Kolbenhemd/Pumpenkolben (9) in Verbindung steht. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the bucket tappet (7) in the outer circumferential surface of the piston skirt (9) has a distributor groove (18) assigned to the insert-side annular groove (16) at the maximum opening stroke of the gas exchange valve (2) communicates with overflow openings (19) in the piston skirt / pump piston (9) directed into the gas spring chamber (5). Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überströmkanäle (10) mit einer Verteilerleitung (20) zu Gasfeder-Kammern (5) von Gasfedern (4) weiterer Gaswechselventile (2) in Verbindung stehen, wobei die Verteilerleitung (20) über eine Stichleitung (21) und einem elektronisch gesteuerten 2/2-Wegeventil (22) zur Druckregelung in den Gasfedern (4) mit einer Gas-Atmosphäre in Verbindung steht. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the overflow channels (10) are connected to a distributor line (20) to gas spring chambers (5) of gas springs (4) of further gas exchange valves (2), whereby the distributor line (20) is connected to a gas atmosphere via a spur line (21) and an electronically controlled 2/2-way valve (22) for regulating the pressure in the gas springs (4). Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenraum (8) mit einer gesonderten Verteilerleitung (23) zu Pumpenräumen (8) von Gasfedern (4) weiterer Gaswechselventile (2) verbunden ist, wobei die Verteilerleitung (23) einerseits mit dem jeweiligen Pumpenraum (8) über eine vom jeweiligen Kolbenhemd/Pumpenkolben (9) absteuerbare Zuströmleitung (24) in Verbindung steht, und andererseits über einen mittels eines weiteren elektronisch gesteuerten 2/2-Wegeventils (25) steuerbaren Zuströmkanal (26) mit einer Gas-Atmosphäre verbunden ist. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the pump chamber (8) is connected to a separate distributor line (23) to pump chambers (8) of gas springs (4) of further gas exchange valves (2), wherein the distributor line (23) is connected on the one hand to the respective pump chamber (8) via an inflow line (24) which can be controlled by the respective piston skirt / pump piston (9), and on the other hand is connected to a gas atmosphere via an inflow channel (26) which can be controlled by means of a further electronically controlled 2/2-way valve (25). Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gas-Atmosphäre die Normal-Atmosphäre der freien Umgebung ist.Device according to claims 1 to 5, characterized in that the gas atmosphere is the normal atmosphere of the free environment. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das der Luftzufuhr zum Pumpenraum (8) dienende 2/2-Wegeventil (25) und das der Entlüftung der Gasfeder-Kammer (5) dienende 2/2-Wegeventil (22) gemeinsam maschinendrehzahlabhängig taktgesteuert zwischen ihren Schließ- und Öffnungspositionen verlagerbar angetrieben sind.Device according to claims 1 to 6, characterized in that the 2/2-way valve (25) serving to supply air to the pump chamber (8) and the 2/2-way valve (22) serving to vent the gas spring chamber (5) together are driven in a clock-controlled manner, depending on the machine speed, between their closing and opening positions. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der topfförmige Einsatz (12) zweiteilig ausgebildet ist aus einer mit der Wandung (11) kraft- und formschlüssig verbundenen rohrartigen Hülse (27) und einem in dieser fest angeordneten Pfropfen (28), der mittels eines gegenüber dem inneren Hülsendurchmesser im Außendruchmesser reduzierten Kragens (29) der Ausbildung des Pumpenraumes (8) zwischen der Hülse (27) und dem Kragen (29) dient. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the cup-shaped insert (12) is formed in two parts from a tubular and sleeve (27) connected to the wall (11) in a non-positive and positive manner and a plug (28) fixedly arranged therein by means of a collar (29) which is reduced in comparison to the inner sleeve diameter in the outside diameter, the pump chamber (8) is formed between the sleeve (27) and the collar (29).
EP01108364A 2000-04-05 2001-04-03 Return spring arrangement for valve operation of an internal combustion engine Expired - Lifetime EP1143115B1 (en)

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DE10016878A DE10016878A1 (en) 2000-04-05 2000-04-05 Closing spring device for the valve train of a gas exchange valve of an internal combustion engine

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009087441A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-16 Ferrari S.P.A. Pneumatic system for controlling the valves of an internal combustion engine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10207038A1 (en) * 2002-02-20 2003-08-21 Bayerische Motoren Werke Ag Valve operating drive has gas supply to gas cavity downstream of gas inlet aperture through at least one gap between housing and piston
DE10243388B4 (en) * 2002-09-13 2012-02-09 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Pneumatic valve spring for gas exchange valves of internal combustion engines
EP2208870B1 (en) 2009-01-20 2013-03-27 BRP-Powertrain GmbH & Co. KG Air spring system for an internal combustion engine
EP2211031B1 (en) 2009-01-22 2013-07-10 BRP-Powertrain GmbH & Co. KG Air spring with cap

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949413A1 (en) * 1979-12-08 1981-06-11 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg IC engine valve resetting force changing device - uses pneumatic springs in addition to coiled valve springs with cam actuation
EP0269587A1 (en) * 1986-10-20 1988-06-01 Ab Volvo Valve spring device in internal-combustion engines
DE3808542A1 (en) * 1987-03-26 1988-10-06 Volkswagen Ag Valve gear for an inlet and exhaust valve of an internal combustion engine
EP0396327A1 (en) * 1989-04-26 1990-11-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve operating system of internal combustion engine
DE4214839A1 (en) * 1992-05-05 1993-11-11 Audi Ag Valve drive for IC engine - involves lift valve operated in opening direction by cam against force of pneumatic spring
EP0787893A1 (en) * 1996-02-01 1997-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Valve drive comprising pneumatic return spring for an internal combustion engine
EP0824180A1 (en) * 1996-08-13 1998-02-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Pneumatic return spring for engine valve

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3484498B2 (en) * 1993-09-30 2004-01-06 ヤマハ発動機株式会社 4 cycle engine
EP0697540B1 (en) * 1994-08-12 1999-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Pneumatic spring, especially for the gas exchange valves of internal combustion engines

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2949413A1 (en) * 1979-12-08 1981-06-11 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg IC engine valve resetting force changing device - uses pneumatic springs in addition to coiled valve springs with cam actuation
EP0269587A1 (en) * 1986-10-20 1988-06-01 Ab Volvo Valve spring device in internal-combustion engines
DE3808542A1 (en) * 1987-03-26 1988-10-06 Volkswagen Ag Valve gear for an inlet and exhaust valve of an internal combustion engine
EP0396327A1 (en) * 1989-04-26 1990-11-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve operating system of internal combustion engine
DE4214839A1 (en) * 1992-05-05 1993-11-11 Audi Ag Valve drive for IC engine - involves lift valve operated in opening direction by cam against force of pneumatic spring
EP0787893A1 (en) * 1996-02-01 1997-08-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Valve drive comprising pneumatic return spring for an internal combustion engine
EP0824180A1 (en) * 1996-08-13 1998-02-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Pneumatic return spring for engine valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009087441A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-16 Ferrari S.P.A. Pneumatic system for controlling the valves of an internal combustion engine
US8424499B2 (en) 2007-12-21 2013-04-23 Ferrari S.P.A. Pneumatic system for controlling the valves of an internal combustion engine

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