DE1246315B

DE1246315B - Hydraulic actuation device for gas exchange valves of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE1246315B
Application number: DEM57317A
Authority: DE
Inventors: Isao Omotehara; Takeo Yoshida
Original assignee: Mitsubishi Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority date: 1962-06-27
Filing date: 1963-06-26
Publication date: 1967-08-03

Description

Hydraulische Betätigungsvorrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische B-etätIgungsvorrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, bei welcher ein am Ventilschaft angebrachter Kolben in einem einen oberen und einen- unteren Arbeitsraum bildenden Zylinder verschi:eblich untergebracht ist, wobei über ein Umsteuerventü und über von diesem zum Zylinder führende Verbindungsleitungen zwecks Auf- und Abverstellung, des Ventils abwechselnd dem oberen und unteren Arbeitsraum Druckmittel zur Beaufschlagung der beiden gegenüberliegenden Kolbenstnrnflächen zugeführt wird.Hydraulic actuating device for gas exchange valves of an internal combustion engine The invention relates to a hydraulic B-etätIgungsvorrichtung for gas exchange valves an internal combustion engine, in which a piston attached to the valve stem in a cylinder forming an upper and a lower working space is housed, with a Umsteuerventü and over from this to the cylinder leading connecting lines for up and down adjustment, the valve alternately the upper and lower working space pressure medium to act on the two opposite ones Piston piston surfaces is supplied.

Bei Zweitakt-Dieselmotoren mit Aufladung war es bisher üblich, durch die vom Motor kommenden Auspuffgase eine Abgasturbine zu beaufschlagen, welche ihrerseits ein Gebläse zum Aufladen und Spülen ,der Mö@torenzyhnder antreibt. Bei einem derartigen Motor kann man eine auf das Zylindervolumen bezogene Leistungszunahme sowie eine Abnahme des Kraftstoffverbrauches durch höhere Rufladung erreichen. Bei gegebener Motorleistung bringt deshalb eine höhere Rufladung Volumen- und Gewichtsersparnisse und ebenso eine Herabsetzung der Betriebskosten, was speziell auf dem Gebiet der Dieselmotoren für Landfahrzeuge und Schiffe von Wichtigkeit ist.In two-stroke diesel engines with supercharging, it was previously common to go through to apply the exhaust gases coming from the engine to an exhaust gas turbine, which in turn a fan for charging and rinsing that drives the engine. With such a Motor can be an increase in performance related to the cylinder volume as well as a Achieve a decrease in fuel consumption by increasing the call charge. Given Motor power therefore brings a higher charge and volume and weight savings and also a reduction in operating costs, especially in the field of Diesel engines for land vehicles and ships is important.

Eine erhöhte Rufladung bei solchen Brennkraftmaschinen ist in bezug auf die Konstruktion und die Wahl des Werkstoffes der verschiedenen Motorenteile mit vielen Schwierigkeiten verbunden. Insbesondere treten bei der Ventilsteuerung kaum zu überwindende Schwierigkeiten auf. Da Hochleistungsmotoren im allgemeinen höhere Drehzahlen aufweisen, nimmt damit auch die Zeitspanne ab, während welcher die Einlaß- und speziell die Auspuffventile bei einem Arbeitsspiel offengehalten werden können. Um trotz kurzer Aufladezeit eine gleichbleibende Rufladung zu erreichen, muß der Rufladedruck am geöffneten Einlaßventil erhöht werden. Das bedeutet aber eine höhere Belastung des durch eine Abgasturbine angetriebenen Gebläses.An increased call charge in such internal combustion engines is related on the construction and the choice of material for the various engine parts associated with many difficulties. In particular, occur in the valve control difficult to overcome. Because high-performance engines in general have higher speeds, the period of time during which the inlet and especially the exhaust valves are kept open during a work cycle can be. In order to achieve a constant call charge despite a short charging time, the call boost pressure at the open inlet valve must be increased. But that means a higher load on the fan driven by an exhaust gas turbine.

Um nun eine größere Menge an Druckluft unter höherem Druck durch Verwendung eines Auspuffgases konstanter Energie in der Abgasturbine zu bekommen, muß das betriebsmäßige Verhalten sowohl der Abgasturbine als auch des Gebläses verbessert werden. Ferner ist es wesentlich, die Energie der aus den Motorenzylindern kommenden Auspuffgase der Abgasturbine mit minimalem Verlust zuzuführen. Abgesehen von konstruktiven Maßnahmen in bezug auf .die Formgebung des Abgaskanals kann dies dadurch erreicht werden, daß die Ventilsteuerung insbesondere auf der Auspuffseite- zweckmäßiger betätigt wird. Die Bedeutung dieser Maßnahme ergibt sich leicht aus dem Umstand, daß das aus dem Motorenzylinder zu Beginn der Öffnung des Auspuffventils entweichende Auspuffgas. den größeren Teil der Energie enthält, welche der. Abgasturbine überhaupt zur Verfügung steht. Um einen derartigen Energieverlust einzuschränken,. muß man deshalb den Durchflußquerschmtt.des Auspuffventils und/oder die Venti-llöffnungsgeschwindigkeit vergrößern bzw. erhöhen.To now use a larger amount of compressed air under higher pressure To get an exhaust gas of constant energy in the exhaust gas turbine, the operational Behavior of both the exhaust gas turbine and the fan can be improved. Further it is essential to use the energy of the exhaust gases coming from the engine cylinders to the exhaust gas turbine with minimal loss. Apart from constructive measures With regard to the shape of the exhaust duct, this can be achieved by that the valve control is operated more expediently, especially on the exhaust side will. The importance of this measure can easily be seen from the fact that the Exhaust gas escaping from the engine cylinder at the beginning of the opening of the exhaust valve. contains the greater part of the energy which the. Exhaust turbine available at all stands. To limit such a loss of energy. one must therefore cross the flow Increase or increase the exhaust valve and / or the valve opening speed.

Da bereits mäßig aufgeladene Zweitaktbrenekraftmaschinen Auspuffventile in einer Anzahl aufweisen, daß dadurch der gesamte verfügbare Räum in Anspruch genommen wird, kann . der für die Auspuffventile vorgesehene Raum nur -mit Schwierigkeiten vergrößert werden. Es ist -daher: sehr erwünscht, die Ventilsteuerung so zu verbessern, daß die Öffnungsgeschwindigkeit des Auspuffventils erhöht wird, insbesondere zu Beginn des öffnungsvorganges, wodurch der Energieverlust in dem aus dem betreffenden Motorenzylinder entweichenden Auspuffgas auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird: Mechanisch läßt sichdies nicht mehr erreichen, da auf Grund der auftretenden Beanspruchungen der Nockenwelle und der Ventilstößel Grenzen an die Öffnungsgeschwindigkeiten gestellt sind. Man ist deshalb schon seit einiger Zeit bestrebt, hydraulische Steuerungen für Ventile -an Explosionsmotoren zu entwickeln.Since already moderately charged two-stroke engines have exhaust valves in a number that thereby occupies all of the available space will, can. the space provided for the exhaust valves only with difficulty be enlarged. It is - therefore: very desirable to improve the valve control in such a way that that the opening speed of the exhaust valve is increased, in particular to Beginning of the opening process, whereby the energy loss in the from the concerned Exhaust gas escaping from the engine cylinder is reduced to a minimum: Mechanically this can no longer be achieved because of the stresses that occur the camshaft and the valve tappet limits the opening speeds are. One is therefore Has been striving for some time to hydraulic To develop controls for valves on explosion engines.

So sind z. B. relativ einfache hydraulische Steueranlagen mit einem- einzigen Arbeitszylinder vorgeschlagen worden, bei welchen das Öffnen des Ventils durch Druck in den Arbeitszylinder, das Schließen durch eine konventionelle Rückholfeder erreicht wird. Dabei sind spezielle Auslaßöffnungen vorgesehen, um eventuell entstandene Luft- oder Dampfblasen automatisch auszublasen. Solche Öffnungen werden entweder während des ganzen Hubes (deutsche Patentschrift 763372) oder nur während eines kurzen Zeitpunktes bei Maximalhub (deutsche Patentschrift 907 841) freigegeben.So are z. B. relatively simple hydraulic control systems with a single working cylinder have been proposed, in which the opening of the valve is achieved by pressure in the working cylinder, the closing is achieved by a conventional return spring. Special outlet openings are provided to automatically blow out any air or vapor bubbles that may have formed. Such openings are released either during the entire stroke (German patent specification 763372) or only during a short time at maximum stroke (German patent specification 907 841).

Diese Konstruktionen wurden teilweise verbessert bzw. noch weiter auf hydraulische Betätigung umgestellt, indem auch -die mechanische Rückholfeder entfällt und deren Funktionen von der Hydraulik übernommen werden. Solche Konstruktionen werden im allgemeinen dadurch betätigt, daß das unter einem bestimmten gleichbleibenden Höchstdruck stehende Mittel auf die kleinere Einflußfläche des hinsichtlich seiner Bewegungsrichtung zu beeinflussenden Ventilkörpers stetig zur Wirkung gebracht wird, während die größere Einflußfläche des Ventilkörpers, dem Steuerungsakt entsprechend, entweder unter den Einfluß des unter demselben einheitlichen Höchstdruck stehenden Mittels gebracht oder von ihm entlastet wird.These constructions were partially improved or even further converted to hydraulic actuation by also using the mechanical return spring omitted and their functions are taken over by the hydraulics. Such constructions are generally operated by the fact that the under a certain constant Maximum pressure means on the smaller area of influence of the with regard to his Direction of movement to be influenced valve body is constantly brought into effect, while the larger area of influence of the valve body, corresponding to the control act, either under the influence of the one under the same uniform maximum pressure Is brought by means of or relieved of it.

Dabei übernimmt das gleichbleibend auf die kleinere Einflußfläche einwirkende Druckmittel die Funktion der Rückholfeder und das pulsartig auf die größere Einflußfläche wirkende Druckmittel die Arbeite- und Steuerfunktion zur Betätigung des Ventils.This takes over consistently for the smaller area of influence acting pressure medium the function of the return spring and the pulse-like on the Pressure means acting on a larger area of influence, the work and control function for actuation of the valve.

Auf Grund eines Vorschlages (deutsche Patentschrift 521498) wird die größere und kleinere Einflußfläche durch einen Stufenkolben gebildet; bei neueren Konstruktionen (USA.-Patentschrift 2 962 013, deutsche Patentschrift 700 576) werden dieselben jedoch durch den Ventilschaft selbst-bzw. eine am Ende daran befestigte kolbenartige Verdickung erzeugt. Die größere. Esnflußfläche wird dabei von der Kopffläche des Ventilendes, die kleinere Einflußfläche von der Differenz zwischen Kopffläche und Ventilschaftquerschnitt gebildet. Zur Ausführung der Ventilbetätigung ist vorgeschlagen worden, daß die Arbeite- und Steuerfunktion der Ventile gemeinsam über eine einzige Leitung erfolgt (USA.-Patentschrift 2 962 013) oder dieselbe getrennt mittels zweier verschiedener Medien, einem niedergespannten Steuermittel und einem hochgespannten Arbeitsmittel unter Zwischenschaltung einer Vorsteuerung erfolgen soll (deutsche Patentschrift 700 576).On the basis of a suggestion (German patent specification 521 498), the larger and smaller influence surface is formed by a stepped piston; in newer constructions (US Pat. No. 2,962,013, German Pat. No. 700 576), however, the same are caused by the valve stem itself or by the valve stem. creates a piston-like thickening attached to it at the end. The bigger one. The flow area is formed by the head surface of the valve end, and the smaller influencing surface is formed by the difference between the head surface and the valve stem cross-section. To implement the valve actuation, it has been proposed that the working and control function of the valves take place jointly via a single line (U.S. Patent 2 962 013) or separately by means of two different media, a low-tension control means and a high-tension working means with the interposition of a pilot control should take place (German patent specification 700 576).

Alle die oben angegebenen Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, daß unabhängig von der D.imensionierung der Kolbenquerschnitte und der Wahl der zu verwendenden hydraulischen Drücke die Ventilöffnungs- bzw. Schließzeiten nicht beliebig kurz gemacht werden können, da bei zu kurzen öffnungszeiten auf Grund der großen Ventilgeschwindigkeit die Materialbeanspruchungen beim Aufprallen des Ventils auf die notgedrungenermaßen notwendigen Anschläge in der offenen Position zu groß werden und sich demzufolge Materialverformungen ergeben u. dgl. Es war .deshalb bisher nicht möglich, wie angestrebt, eine rechteckige bzw. trapezförmige Ventilhubkurve mit sehr steilen Flanken zu erhalten. Demzufolge ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer verbesserten Ventilbetätigungsvorrichtung, die in der Lage ist, ein für Brennkraftmaschinen verwendetes Ventil mit sehr hoher Geschwindigkeit zu öffnen.All of the above devices have the disadvantage that regardless of the dimensioning of the piston cross-sections and the choice of the one to be used hydraulic pressures, the valve opening and closing times are not arbitrarily short can be made, because opening times are too short due to the high valve speed the material stresses when the valve hits the inevitable necessary stops in the open position become too large and consequently Material deformations result and the like. It was therefore not possible up to now, as intended, to obtain a rectangular or trapezoidal valve lift curve with very steep flanks. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved one Valve operating device capable of one used for internal combustion engines Open valve at very high speed.

Ein weiteres Ziel :der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Ventilbetätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit hoher Aufladung, welche von sehr einfacher Konstruktion. ist sowie ein geringes Gewicht und geringe Abmessungen hat.Another object of the invention is to provide an improved one Valve actuation device for internal combustion engines with high supercharging, which of very simple construction. is as well as light weight and small size Has.

Ein spezifischeres Ziel der Erfindung isst die Schaffung einer verbesserten Ventilbetätigungsvorrichtung, die .in, der Lage ist, das Auspuffventil einer Brennkraftmaschine mit hoher Aufladung mit hoher Geschwindigkeit zu öffnen, insbesondere zu Beginn der Zeitspanne, während welcher das Ventil geöffnet ist, wobei es bis zum Ende -dieser Zeitspanne geöffnet gehalten wird.A more specific object of the invention is to provide an improved one Valve actuation device, which .in, is capable of the exhaust valve of an internal combustion engine with a high charge to open at high speed, especially at the beginning the period of time during which the valve is open, with it until the end of this Period of time is kept open.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Ventilbetätisgungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit hoher Aufladung, welche einen ruhigen und gleichmäßigen Lauf des Motors gestattet.Another object of the invention is to provide an improved Valve actuation device for internal combustion engines with high supercharging, which allows the engine to run smoothly and evenly.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Kolben -aus einem etwa vom Ventilschaft gebildeten Innen- oder Tauchkolben und einem gleichachsig angeordneten relativ zu demselben längsverschieblich gleitend geführten Außen- oder Hohlkolben zusammengesetzt ist, der beim Öffnen des Ventils zunächst auf einen am Ventilschaft vorgesehenen Anschlag einwirkt, und daß die dem Ventilöffner dienende Arbeitskammer so ausgebildet ist, daß sie das Druckmittel im Sinn einer Ventilöffnung sowohl auf den Tauchkolben als auch auf den Hohlkolben :einwirken läßt, wobei der Zylinder eine Anschlagfläche für den Hohlkolben derart bildet, daß sich dieser nur auf .einem Teil des gesamten öffnungshübes des Ventils zusammen mit dem Tauchkolben, die Antriebskraft auf denselben verstärkend, verstellen kann.According to the invention this is achieved in that the piston -from a approximately formed by the valve stem inner or plunger piston and one coaxial arranged relative to the same longitudinally slidably guided outer or Hollow piston is composed, which when opening the valve initially on an am Acts valve stem provided stop, and that the valve opener serving Working chamber is designed so that it the pressure medium in the sense of a valve opening both on the plunger and on the hollow piston: can act, the Cylinder forms a stop surface for the hollow piston in such a way that it is only on .a part of the total opening stroke of the valve together with the plunger, increasing the driving force on the same, can adjust.

Es ist demnach also eine Ventilbetätigungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen vorgesehen mit einem Tauchkolben, der mit dem Ventilschaft eines Auspuffventils oder eines Einlaßventils verbunden ist und eine verhältnismäßig kleine, durch ein Druckfluidum beaufschlagte Fläche hat, sowie mit einem Kolben, der in gleicher Achse mit dem Tauchkolben angeordnet ist und dessen von einem Druckfluidum beaufschlagte Fläche kleiner ist als diejenige dies Tauchkolbens, wobei der Hub des Kolbens kleiner ist als derjenige des Tauchkolbens, ferner mit mindestens einer Druckkammer zur Unterbringung des Tauchkolbens und,des Kolbens, einer Quelle für das unter Druck stehende Betriebsfluidum, einer Ventilvorrichtung zur Steuerung der Einführung des unter Druck stehenden Betriebsfluidums aus der erwähnten Quelle in die Druckkammer in übereinstimmung mit dem Betrieb des Motors sowie einer Vorrichtung zur Betät bgungentweder des Kolbens oder des Kolbens und des Tauchkolbens durch- das unter Druck stehende Betriebsfluidum währenddes ersten Teils einer Zeitspanne, in welcher das Ventil geöffnet ist, um dasselbe zu öffnen, während,der Tauchkolben allein nur während des letzten Teils jener Zeitspanne betätigt wird, bis _das Ventil. voll geöffnet ist.It is therefore a valve actuation device for internal combustion engines provided with a plunger that connects to the valve stem of an exhaust valve or an inlet valve is connected and a relatively small, by a Pressurized fluid has applied to the surface, as well as with a piston, which is in the same axis is arranged with the plunger and its acted upon by a pressure fluid Area is smaller than that of this plunger, the stroke of the piston being smaller is than that of the plunger, furthermore with at least one pressure chamber for Housing the plunger and, the piston, a source of that under pressure standing operating fluid, a valve device for controlling the introduction of the pressurized operating fluid from the mentioned source into the pressure chamber in accordance with the operation of the motor and a device for actuating Either the piston or the piston and the plunger through the underneath Pressurized operating fluid during the first part of a period in which the valve is open to open the same thing while, the plunger alone only is operated during the last part of that period until _the valve. fully is open.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der mit dem Hohlkolben zusammenarbeitende Anschlag des Ventilschaftes von einem weiteren Kolben desselben gebildet ist, der in der dem Ventilschließen dienenden Arbeitskammer des Zylinders untergebracht ist und der in an sich bekannter Weise beim Schließhub des Ventiltellers vom Druckmittel beaufschlagt wird, sobald die dem Ventilschließen dienende Arbeitskammer über dieweitere Verbindungsleitung an die Druckmittelquelle angeschlossen und die dem Ventiloffnen dienende Arbeitskammer druckentlastet ist.An advantageous embodiment of the invention is that the stop of the valve stem from cooperating with the hollow piston one Another piston of the same is formed, which is used in the valve closing The working chamber of the cylinder is housed and in a manner known per se is acted upon by the pressure medium during the closing stroke of the valve disk as soon as the the working chamber serving to close the valve via the further connecting line the pressure medium source is connected and the working chamber serving to open the valve is relieved of pressure.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß Tauchkolben und weiterer Kolben zu einem einzigen Kolben am freien Ende des Schaftes vereinigt sind, wobei beim Öffnen des Ventils auf die freie Stirnseite dieses Kolbens der Hohlkolben und/ oder das Druckmedium einwirkt, und d-aß der Tauchkolben bzw. der Kolben an ihrem oberen Ende - wie an sich bekannt - mit einer Verlängerung in einen Pufferraum und in eine zeitweilig geöffnete Entlüftungsbohrung eingreifen.Another advantageous embodiment is that the plunger and further pistons combined into a single piston at the free end of the shaft are, with the opening of the valve on the free face of this piston of the Hollow piston and / or the pressure medium acts, and d-aß the plunger or the Piston at its upper end - as known per se - with an extension in one Reach the buffer space and a temporarily open vent hole.

Die Erfindung wird an Hand der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen an Ausführungsbeispielen erläutert.The invention is based on the description in connection with Drawings of exemplary embodiments explained.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtung; F :i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig.l; F i g. 3 ist ein Schnitt nach der Linie III-III in F i g. 1; F i g. 4 zeigt schematisch eine abgeänderte Anordnung für den Antrieb eines Steuerventils in der Vorrichtung nach Fi g. 1; F i: g. 5 zeigt schematisch einen Teilschnitt in größerer Darstellung von Teilen am oberen Ende einer ersten Druckkammer der Vorrichtung nach F i g. 1; F i g. 6 zeigt, wie ein bei der Vorrichtung nach F i g. 1 verwendetes Ventil geöffnet wird, und zwar zeigt F i g. 6 A das Ventil im Augenblick der Betätigung des Steuerventils, ' F i, g. 6 B das weiter geöffnete Ventil -und F i g. 6C das Ventil nach dem vollendeten öffnungsvorgang; F i g. 7 zeigt, wie das in F i g. 6 dargestellte Ventil geschlossen wird, und zwar zeigt F i g. 7 A das Ventil im Augenblick der Betätigung des Steuerventils, F i g. 7 B das Ventil im Augenblick des Schließens und F i g. 7 C das Ventil nach vollendetem Schließvorgang; F i g. 8 zeigt einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung; F i g. 9 zeugt die Ventilhubkurve bzw. die der herkömmlichen Ventilsteuervorrichtungen; F i, g. 10 zeigt die Ventilhubkurve bzw. die Zeit-Durchgangsquerschnitt-Kurve, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zustande kommt.F i g. 1 is a longitudinal section through a valve operating device according to the invention; Q: i g. 2 is a section along the line II-II in Fig.l; F i g. 3 is a section along the line III-III in FIG. 1; F i g. 4 shows schematically a modified arrangement for driving a control valve in the device according to FIG. 1; F i: g. 5 schematically shows a partial section in a larger representation of parts at the upper end of a first pressure chamber of the device according to FIG. 1; F i g. 6 shows how a device according to FIG. 1 used valve is opened, namely shows F i g. 6 A the valve at the moment of actuation of the control valve, 'F i, g. 6 B the further open valve - and F i g. 6C the valve after the completed opening process; F i g. 7 shows how the in FIG. 6 is closed, namely F i g. 7 A the valve at the moment of actuation of the control valve, F i g. 7 B the valve at the moment of closing and F i g. 7 C the valve after it has closed; F i g. 8 shows a longitudinal section through a further embodiment of a valve actuating device according to the invention; F i g. 9 shows the valve lift curve or that of the conventional valve control devices; F i, g. 10 shows the valve lift curve or the time-passage cross-section curve which is produced in the device according to the invention.

In den F i. g. 1 bis 3 und 5 bis 7 der Zeichnungen ist eine erste Ausführungsform einer Ventilbetätigungsvorrichtung dargestellt, die nach den Lehren der Erfindung gebaut ist. Insbesondere zeigt die F i g. 1 einen Zylindendeckel1 eines hier nicht weiter dargestellten Zweitakt-Diesehnotors mit einer darin eingesetzten Führungsbüchse, 3, in welcher der Ventilschaft 2 eänes Auspuffventils 4 gleitet, das einen innerhalb des Zylinderdeckels 1 befindlichen Abgaskanal 5 mit dem Inneren des' zugehörigen Arbeitszylinders des Dieselmotors in Verbindung setzt bzw. von demselben absperrt. Ein Hydraulikzylinder 6, wie z. B. ein öl!druckzylinder, der auf dem Zylinderdeckel 1 aufgebaut ist, umgibt den Ventilschaft 2 und enthält eine erste sowie ,eine zweite Arbeits- bzw. Druckkammer 7, 8, die übereinander angeordnet und durch eine Zwischenwand 9 voneinander getrennt sind. Die :erste Druckkammer 7 und die zweite Druckkammer 8 sind mit je einer Öffnung 10, 11 versehen, durch welche hindurch das unter Druck stehende Betriebsfluidum in die Druckkammern einströmt bzw. aus denselben ausströmt. In der ersten oder oberen Druckkammer 7 bewegt sich ein Tauchkolben 12; als Fortsetzung des Ventilschaftes 2, mit einer oberen Stirnfläche zur Beaufschlagung mit dem Betriebsfluidum. Diese obere Druckkammer 7 ist oben mit einem zylindrischen hydraulischen Pufferraum 13 von sehr geringem Durchmesser versehen, der mit der Außenluft durch eine senkrechte Entlüftungsbohrung 14 in Verbindung steht.Referring to Figures 1-3 and 5-7 of the drawings, there is shown a first embodiment of a valve operating device constructed in accordance with the teachings of the invention. In particular, FIG. 1 a cylinder cover 1 of a two-stroke diesel engine, not shown here, with a guide bushing inserted therein, 3 in which the valve stem 2 of an exhaust valve 4 slides, which connects an exhaust gas duct 5 located within the cylinder cover 1 with the interior of the associated working cylinder of the diesel engine or blocked by the same. A hydraulic cylinder 6, such as. B. an oil! Pressure cylinder, which is built on the cylinder cover 1, surrounds the valve stem 2 and contains a first and a second working or pressure chamber 7, 8, which are arranged one above the other and separated from one another by a partition 9. The: first pressure chamber 7 and the second pressure chamber 8 are each provided with an opening 10, 11 through which the pressurized operating fluid flows into and out of the pressure chambers. A plunger 12 moves in the first or upper pressure chamber 7; as a continuation of the valve stem 2, with an upper end face for the application of the operating fluid. This upper pressure chamber 7 is provided at the top with a cylindrical hydraulic buffer space 13 of very small diameter, which is connected to the outside air through a vertical vent hole 14.

Der Tauchkolben 12 ist an seinem oberen Ende mit einem Ansatz 15 geringen Durchmessers versehen, der in den hydraulischen. Pufferraum 13 hineinpaßt und oben eine nadelförmige Verlängerung 16 trägt.The plunger 12 is small at its upper end with a shoulder 15 Diameter provided in the hydraulic. Buffer space 13 fits in and above a needle-shaped extension 16 carries.

Innerhalb der ersten Druckkammer 7 bewegt sich ein erster Hohlkolben 17, der auch den Tauchkolben 12 gleitend aufnimmt. Dieser erste Kolben 17 hat an seinem oberen Ende eine große Stirnfläche zur Beaufschlagung durch das Druckfluidum sowie mehrere Bohrungen 18 (F i g. 2) für den Durchgang des Fluidums, die sich axial durch den Kolben hindurch erstrecken. Unterhalb des ersten Kolbens 17 und .innerhalb der zweiten Druckkammer 8 befindet sich ein mit dem Ventilschaft 2 uriverschiebbar verbundener zweiter Hohlkolben 19 mit großer Stirnfläche für die Beaufschlagung durch das Fluidum. Dieser zweite Kolben 19 ist durch Anlegen an den Kolben 17 an einer relativen Axialverschiebung verhindert und mit mehmeren putenförmigen Kanälen 20 (F i g. 3) am Außenumfang seines unteren Teils versehen. Zu der zweiten Druckkammer 8 gehört ferner an deren unterem Ende ein Puffer 21 aus irgendeinem geeigneten Werkstoff.A first hollow piston 17, which also receives the plunger 12 in a sliding manner, moves within the first pressure chamber 7. This first piston 17 has at its upper end a large end face for the action of the pressure fluid and several bores 18 (FIG. 2) for the passage of the fluid, which extend axially through the piston. Below the first piston 17 and inside the second pressure chamber 8 there is a second hollow piston 19, which is connected to the valve stem 2 and can be displaced, and has a large face for the action of the fluid. This second piston 19 is prevented from relative axial displacement by resting against the piston 17 and is provided with several turkey-shaped channels 20 (FIG. 3) on the outer circumference of its lower part. The second pressure chamber 8 also has a buffer 21 made of any suitable material at its lower end.

Wir, aus der F i g. 1 ferner ersichtlich ist, gehört zu einem als Ganzes mit 22 bezeichneten Steuerventil ein Paar von Kanälen 23 und 24 für das Druckfluidum zum Anschluß an die Öffnungen 10 bzw. 11, wie -es durch .die strichpunktierten Linien schematisch angedeutet ist, ferner ein Einlaßkanal25, der normalerweise an eine Quelle für das unter Druck stehende Betriebsfluidum, wie z. B. einen hier nicht dargestellten Druckölbehälter, angeschlossen ist, um das Betriebsfluidum bzw. Drucköl dem Steuerventil 22-zuzuleiten, während ein Paar von Auslaßkanälen 26 und 27 für das Fluidum normalerweise mit einem hier nicht dargestellten Sammelbehälter -in Verbindung steht, in welchen .das aus dem Steuerventil abströmende Betriebsfluidum gelangt, schließlich ein Kolbenventil 28, das wahlweise den Ein laßkanal25 mit einem der beiden Kanäle 23 und 24 verbindet, während gleichzeitig der andere dieser beiden Kanäle mit dem Auslaßkanal27 bzw. 26 verbunden wird. -Am unteren Ende des Kolbenventils 28 ist eine Rolle 29 drehbar angebracht, welche von einem Nocken 30 auf einer Nockenwelle 31 erfaßt wird, wobei die letztere von einer hier nicht dargestellten Kurbelwelle aus angetrieben wird. Die soweit beschriebene Ventilbetätigungsvorrichtung arbeitet in der folgenden Weise: Im Betrieb treibt eine hier nicht dargestellte Kurbelwelle die Nockenwelle 31 an, mit welcher sich der Nocken 30 :dreht. Diese Drehbewegung des Nockens 30 verursacht eine auf- und abgehende Bewegung des Kolbenventils 28 über die Rolle 29. Es soll angenommen werden., daß sich die Bestandteile in der in F ! g. 1 dargestellten Lage befinden, nämlich das Kolbenventil 28 in seiner unteren Endlage, in welcher der Einlaßkanal25 mit dem Kanal 24 in Verbindung steht, so daß .das Drucköl :durch die Öffnung 11 hindurch in die zweite Druckkammer 8 gelangt. Der auf die untere Stirnfläche des zweiten Kolbens 19 wirkende Öldruck drückt den Teller des Auspuffventils 4 auf :seinen Sitz, wodurch das Ventil ganz geschlossen wird. Andererseits steht der Auslaßkanal 26 des Steuerventils 22 mit dem Kanal 23 in Verbindung, und dieser letztere steht seinerseits über die Öffnung 10 mit der ersten. Druckkammer 7 in Verbindung; mit anderen Worten, :die erste Druckkammer 7 steht mit dem hier nicht -dargestellten Sammelbehälter für das Druckfluidum in Verbindung, wobei der erste Kolben 17 nicht unter Öldruck steht.We, from FIG. 1 can also be seen, a pair of channels 23 and 24 for the pressure fluid for connection to the openings 10 and 11 belongs to a control valve designated as a whole as 22, as indicated schematically by the dash-dotted lines, and also an inlet channel 25, which is normally connected to a source of the pressurized operating fluid, such as e.g. B. a pressure oil container, not shown here, is connected to the operating fluid or pressure oil to the control valve 22-zuzuleiten, while a pair of outlet channels 26 and 27 for the fluid normally with a collection container , not shown here - is in connection, in which .das Operating fluid flowing out of the control valve arrives, finally a piston valve 28, which optionally connects the A laßkanal25 with one of the two channels 23 and 24, while at the same time the other of these two channels is connected to the outlet channel 27 and 26, respectively. At the lower end of the piston valve 28, a roller 29 is rotatably mounted, which is detected by a cam 30 on a camshaft 31, the latter being driven by a crankshaft, not shown here. The valve actuation device described so far works in the following way: During operation, a crankshaft (not shown here) drives the camshaft 31, with which the cam 30: rotates. This rotary movement of the cam 30 causes the piston valve 28 to move up and down over the roller 29. It should be assumed that the components in the position shown in FIG. G. 1 are located, namely the piston valve 28 in its lower end position, in which the inlet channel 25 is in communication with the channel 24, so that the pressure oil: passes through the opening 11 into the second pressure chamber 8. The oil pressure acting on the lower end face of the second piston 19 presses the plate of the exhaust valve 4 open: its seat, whereby the valve is completely closed. On the other hand, the outlet channel 26 of the control valve 22 is in communication with the channel 23, and the latter in turn communicates via the opening 10 with the first. Pressure chamber 7 in connection; in other words: the first pressure chamber 7 is connected to the collecting container (not shown here) for the pressure fluid, the first piston 17 not being under oil pressure.

Nimmt man nun an, daß sich die Nockenwelle 31 aus der in F i g. 1 dargestellten Lage in der Richtung des Pfeils weiterdreht, dann schiebt dabei der Nocken 30 das Kolbenventil 28 aufwärts, wodurch zunächst die beiden Kanäle 23 und 24 abgesperrt und anschließend mit dem Einlaßkanal 25 bzw. mit dem Auslaßkanal 27 verbunden werden. Damit nimmt das Steuerventil 22 die in F.ig. 6A dargestellte Lage ein. Das Drucköl fließt nun durch die Öffnung 10 in die erste Druckkammer 7, während das Öl in der zweiten Druckkammer 8 durch die Öffnung 11 hindurch in den Ölsammelbehälter zurückströmt. Infolge des Öldrucks, der nun sowohl auf den ersten Kolben 17 mit großer Beaufschlagungsfläche als auch auf den Tauchkolben12 mit kleiner Beaufschlagungsflächceinwirkt, beginnt das Ventil 4 bzw. der Ventilschaft 2 mit. der raschen Abwärtsbewegung bei hoher Beschleunigung.Assuming now that the camshaft 31 from the in F i g. 1 continues to rotate in the direction of the arrow, then the cam 30 pushes the piston valve 28 upwards, whereby the two channels 23 and 24 are initially shut off and then connected to the inlet channel 25 and to the outlet channel 27, respectively. Thus, the control valve 22 takes the in F.ig. 6A position shown. The pressure oil now flows through the opening 10 into the first pressure chamber 7, while the oil in the second pressure chamber 8 flows back through the opening 11 into the oil collecting container. As a result of the oil pressure, which now acts both on the first piston 17 with a large impingement area and on the plunger piston 12 with a small impingement area, the valve 4 or the valve stem 2 also begins. the rapid downward movement at high acceleration.

Nachdem sich das Ventil 4 nach unten um eine Strecke bewegt hat, die einem bestimmten Bruchteil seines .gesamten Hubes entspricht, in diesem Fall etwa 27°/o desselben, stößt der erste Kolben 17 an die untere Wandung der ersten Druckkammer 7 an, wodurch seine Bewegung -aufhört; das Ventil 4 befindet sich dann in der in F i g. 6 B dargestellten Lage. Nach dem Anhalten des ersten Kolbens? wirkt der Öldruck in der ersten Druckkammer 7 nur noch auf den Tauchkolben 12 ein, :wodurch derselbe -weiter abwärts bewegt wird, mit dem Ergebnis, daß -das Ventil seinen vollen Hub ausführt und ganz geöffnet wird.After the valve 4 has moved down a distance that corresponds to a certain fraction of its total stroke, in this case about 27% of the same, the first piston 17 strikes the lower wall of the first pressure chamber 7, which stops its movement; the valve 4 is then in the in F i g. 6 B position shown. After the first piston stopped? the oil pressure acts in the first pressure chamber 7 only on the plunger 12, whereby the same - is moved further downwards, with the result that - the valve has its full stroke executes and is fully opened.

1 Es- ist zu beachten, daß während der öffnungsbewegung des Auspuffventils 4,- wie sie soeben beschrieben wurde; der Ventilschaft 2 bereits im ersten Teil der Öffnungsperiode eine hohe Geschwindigkeit hat, weil -der Öldruck sowohl auf den Kolben 17 als auch auf den Tauchkolben 12 einwirkt, also auf die gesamte zu beaufschlagende Fläche. Obwohl also der erste Kolben 17 mit der Bewegung aufhörte, nachdem er sich um :eine Strecke bewegt hatte, die dem Teilhub des Ventils entspricht, und daher der Öldruck nur noch auf den Tauchkolben 12 mit der kleinen Beauf= schlagungsfläche einwirkt, ist doch damit gewährleistet, daß sich der Ventilschaft 2 weiterhin um eine Streck:, bewegt, die dem verbleibenden Ventilhub entspricht, und zwar mit der gleich hohen Geschwindigkeit. Infolgedessen stößt die untere Stirnfläche des zweiten Kolbens 19 an den Puffer 21 an der unteren Wandung der zweiten Druckkammer 8 an. Zu dieser Zeit befindet sich die Ventilbetätngungsvorrichtung in der in F i g. 6 C dargestellten Lage, in welcher das Ventil ganz geöffnet Ist.1 It should be noted that during the opening movement of the exhaust valve 4, - as it has just been described; the valve stem 2 already has a high speed in the first part of the opening period because the oil pressure acts on both the piston 17 and the plunger 12, that is to say on the entire surface to be acted upon. Although the first piston 17 stopped moving after it had moved a distance that corresponds to the partial stroke of the valve, and therefore the oil pressure only acts on the plunger 12 with the small impact area, it is guaranteed that the valve stem 2 continues to move by a distance, which corresponds to the remaining valve lift, and at the same high speed. As a result, the lower end face of the second piston 19 abuts the buffer 21 on the lower wall of the second pressure chamber 8. At this time, the valve operating device is in the position shown in FIG. 6 C shown position in which the valve is fully open.

Gerade-bevor das Ventil seine ganz geöffnete Lage erreicht, löst sich der Ansatz 15 am oberen Ende des Tauchkolbens 12 aus dem Pufferraum 13 am oberen Ende der ersten Druckkammer 7, wodurch zwischen dem freien Ende des Ansatzes 15 und dem Eintritt in den Pufferraum 13 ein winziger ringförmiger Spielraum ä (F i g. 5) gebildet wird, welcher gestattet, daß die in dem Betriebsdrucköl enthaltenen Gase, soweit sich das Öl in der ersten Druckkammer 7 befindet, in den Pufferraum 13 eintreten und aus diesem durch die Entlüftungsbohrung 14 hindurch in die Atmosphäre entweichen. Dabei kann zugleich mit dem Gas Drucköl teilweise aus der ersten Druckkamer 7 in den Pufferraum 13 entweichen, wogegen im lEnbhck auf den Betrieb der Vorrichtung nichts einzuwenden ist, weil das Ventil nun in eine Lage kurz vor der vollen öffnung kommt; dabei ist allerdings Voraussetzung, daß der Spielraum d genügend klein ist.Just before the valve reaches its fully open position, it loosens the approach 15 at the upper end of the plunger 12 from the buffer space 13 at the top End of the first pressure chamber 7, whereby between the free end of the extension 15 and the entry into the buffer space 13 a tiny annular clearance ä (F i G. 5) is formed, which allows that contained in the operating pressure oil Gases, as far as the oil is in the first pressure chamber 7, into the buffer space 13 enter and from this through the vent hole 14 through into the atmosphere escape. At the same time with the gas pressure oil can partially come from the first pressure chamber 7 escape into the buffer space 13, whereas in the context of the operation of the device there is nothing wrong with it, because the valve is now in a position shortly before full opening comes; However, it is a prerequisite that the margin d is sufficiently small.

Bei: der weiteren Drehung des Nockens 30 in der Richtung des Pfeils nach F i g. 1 beginnt das Kolbenventil 28 der Steuervorrichtung 22 neuerdings mit der Abwärtsbewegung, wobei der Einlaßkana125 mit dem Kanal 24 und der Auslaßkanal 26 mit dem Kanal 23 in Verbindung gesetzt wird. Demzufolge beginnt das Drucköl in die zweite Druckkammer 8 zu strömen, während das in der ersten Druckkammer 7 befindliche Drucköl in den ölsammelbehälter abzufließen beginnt, wie aus der vorhergehenden Beschreibung ohne weiteres verständlich sein wird. Diese Lage ist in der Fig. 7Adargestellt. Unter diesen Umständen beginnt das Ventil 4 mit dem Schließvorgang unter der Einwirkung des Öldrucks auf den zweiten Kolben 19. Dabei bewegt sich :das Ventil 4 über die in F i g. 7 B damgestellte tage in die Lage nach F i g. 7 C, in welcher sich der Ventilteller auf seinen Sitzt setzt, womit das Ventil ganz geschlossen .ist.Upon: the further rotation of the cam 30 in the direction of the arrow according to FIG. 1, the piston valve 28 of the control device 22 has recently started the downward movement, the inlet channel 125 with the channel 24 and the outlet channel 26 is connected to channel 23. As a result, the pressure oil starts in the second pressure chamber 8 to flow, while that located in the first pressure chamber 7 Pressurized oil begins to flow into the oil collecting tank, as from the previous one Description will be readily understandable. This position is shown in FIG. 7A. Under these circumstances, the valve 4 starts to close under the action of the oil pressure on the second piston 19. The valve 4 moves over the in Fig. 7 B days set in the situation according to FIG. 7 C, in which the The valve plate on its seat, with which the valve is completely closed.

Während der oben beschriebenen Schließbewegung des Ventils 4 tritt der Ansatz 15 an dem Tauchkolben 12 .finden Pufferraum 13 :ein, um das Öl durch die Entlüftungsbohrung 14 herauszudrücken, bis der nadelförmige Ansatz 16 völlig in die Bohrung 14 hineinpaßt. Das in dem Pufferraum 13 befindliche Öl kann dann nicht mehr durch den Spielraum zwischen nadelförmigem Ansatz 16 und Ventüentlüftungsbohrung 14 sowie zwischen dem Ansatz 15 und dem Pufferraum 13 :nach außen bzw. in :die erste Druckkamm.er entweichen. Alle Stöße, die beim Aufsetzen des Ventiltellers 4 auf seinem Ventilsitz auftreten könnten,-werden:also durch die richtige Wahl der Abmessungen dieser Spielräume in sehr wirkungsvoller Weise abgedämpft.During the above-described closing movement of the valve 4 occurs the extension 15 on the plunger 12. Find buffer space 13: a to the oil through to push out the vent hole 14 until the needle-shaped projection 16 is completely fits into the bore 14. The oil located in the buffer space 13 can then no longer through the clearance between the needle-shaped projection 16 and the vent hole 14 and between the extension 15 and the buffer space 13: to the outside or in: the first Pressure chambers escape. All shocks that occur when the valve disk 4 is put on its valve seat could occur, -be: thus through the correct choice of dimensions this leeway is dampened in a very effective way.

In der F i g. 8, in welcher die gleichen Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen, ist eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsvorrichtung dargestellt. Der Hauptunterschied zwischen der Anordnung nach F i g. 8 und der vorher beschriebenen Konstruktion nach den F.ig. 1 bis 3 und 5 bis 7 besteht darin, daß an Stelle eines besonderen Tauchkolbens und eines zweiten Kolbens der Ventilschaft 2 eines Auspuffventils 4 mit einer Verlängerung 50 versehen ist, die einen Tauchkolben sowie .einen ein Ganzes mit demselben bildenden zweiten Kolben abgibt. Ferner ist der erste Kolben 5.1 mit mehreren Kanälen 52 für :das Fluidum versehen, die durch den Kolben hindurchgehen und in eine erste Druckkammer 7 ausmünden. Ein Kanal bzw. Kanäle 53 für das Fluidum erstrecken sich abwärts durch den Kolben hindurch, um die obere Stirnfläche des Tauchkolbens 50 mit dem unter Druck stehenden Betriebsfluidum bzw. mit Drucköl zu beaufschlagen. Wie i111 dem vorhergehenden Fall ist auch hier der erste Kolben 51 oben mit einem Ansatz 54 einschließlich eines nadelförmigen Stiftes an dessen oberem Ende versehen. In anderer Hinsicht -sind beide Ausführungsformen im wesentlichen gleich und bedürfen daher keiner weiteren Beschreibung.In FIG. 8, in which the same reference numerals are used for the same parts is a further embodiment of a valve actuating device according to the invention shown. The main difference between the arrangement according to FIG. 8 and the one before described construction according to F.ig. 1 to 3 and 5 to 7 consists in that instead of a special plunger and a second piston, the valve stem 2 of an exhaust valve 4 is provided with an extension 50 which has a plunger as well as a second that forms a whole with the same Pistons gives away. Furthermore, the first piston 5.1 is provided with several channels 52 for: the fluid which pass through the piston and open into a first pressure chamber 7. A channel or channels 53 for the fluid extend downwardly through the piston through to the upper face of the plunger 50 with the pressurized To pressurize operating fluid or with pressurized oil. As in the previous case is also here the first piston 51 at the top with a projection 54 including one needle-shaped pin provided at its upper end. In other respects -are both embodiments are essentially the same and therefore do not require any further Description.

Die Anordnung nach F i g. 8 arbeitet im wesentlichen in der gleichen Weise wie die vorher beschriebene Konstruktion nach den F i g. 1 bis 3 und 5 bis 7. Kurzum, da ein Steuerventil, wie es vorher beschrieben wurde, Drucköl in die Öffnung 10 einführt, gelangt :ein Teil des eingeführten Öls durch die Kanäle 52 in die erste Druckkammer 7, um en ersten Kolben 51 abwärts zu bewegen. Gleichzeitig gelangt der verbleibende Teil des Öls durch den Kanal 53 hindurch auf die obere Stirnfläche des Tauchkolbens 50, um denselben abwärts zu bewegen. Infolge .des resultierenden Schubes auf den ersten Kolben 51 und den Tauchkolben 50 beginnt das Ventil 4 sich rasch zu öffnen. Dann hört der erste Kolben 51 mit seiner Bewegung auf, und das Drucköl wirkt nur noch auf den Tauchkolben 50 ein., um das Ventil weiterhin mit dessen hoher Geschwindigkeit zu bewegen, bis das Ventil ganz geöffnet ist: Da ferner das Steuerventil so betätigt wird, daß eine Öffnung 11 mit einer hier nicht dargestellten Quelle für Drucköl verbunden wird, tritt das letztere in eine zweite Druckkammer 8 ein, um auf den Tauchkolben 50 einen aufwärts gerichteten Schub auszuüben, wodurch .das Ventil geschlossen wird.The arrangement according to FIG. 8 operates in essentially the same way as the previously described construction of FIGS. 1 to 3 and 5 to 7. In short, since a control valve, as previously described, introduces pressure oil into the opening 10, a part of the introduced oil passes through the channels 52 into the first pressure chamber 7, by en first piston 51 downwards to move. At the same time, the remaining part of the oil passes through the channel 53 onto the upper end face of the plunger 50 in order to move the same downward. As a result of the resulting thrust on the first piston 51 and the plunger piston 50 , the valve 4 begins to open rapidly. Then the first piston 51 stops moving, and the pressurized oil only acts on the plunger piston 50, in order to continue moving the valve at its high speed until the valve is fully open: Since the control valve is also operated in such a way, that an opening 11 is connected to a source of pressure oil, not shown here, the latter enters a second pressure chamber 8 in order to exert an upward thrust on the plunger 50, whereby the valve is closed.

Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform ist es auch hier ohne weiteres verständlich, daß der Ansatz 54 und der nadelförmige Stift 55 in wirksamer Weise während der Öffnungsbewegung des Ventils für die Entgasung des Betriebsöls. innerhalb der ersten Druckkammer 7 sowie während der Schließbewegung des Ventils für das sanfte Aufsetzen des Ventiltellers 4 auf seinen Ventilsitz sorgen.As in the previous embodiment, it is also straightforward here it can be understood that the boss 54 and the needle-shaped pin 55 in an effective manner during the opening movement of the valve for degassing the operating oil. within the first pressure chamber 7 and during the closing movement of the valve for the gentle Place the valve plate 4 on its valve seat.

Es ist klar, daß die Konstruktion nach F i g. 8 in verschiedener Weise abgeändert werden kann, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen oder sich aus dem Erfindungsbereich zu entfernen. Beispielsweise kann an die Stelle des Kanals 53 in dem ersten Kolben 51 in einer Seitenwandung eines Hydraulikzylinders eine Bohrung 56 vorgesehen werden, die in F i g. 8 in, gestrichelten Linien angedeutet ist, und zwar in einer solchen Höhe, daß das Drucköl auf die obere Stirnfläche des Tauchkolbens 50 gerade nach Vollendung des Hubes des ersten Kolbens gelangt. In. diesem Fall wird, da das Drucköl durch die öffnung 10 hindurch in die erste Druckkammer 7 gelangt, bei Öffnen des Ventils nur der erste Kolben 51 mit der großen Beaufschlagungsfläche betätigt, um den Tauchkolben 50 abwärts zu bewegen und dadurch das Ventil 4 mit hoher Geschwindigkeit zu öffnen, worauf der Kolben 51 angehalten wird. Nach dem Abstoppen des ersten Kolbens 51 wird durch die Bohrung 56 hindurch die kleine Stirnfläche des Tauchkolbens 50 mit Drucköl beaufschlagt bis das Ventil 4 ganz geöffnet ist; hierbei wird die anfänglich erteilte hohe Öffnungsgeschwindigkeit aufrechterhalten.It is clear that the construction according to FIG. 8 can be modified in various ways without departing from the spirit of the invention or departing from the scope of the invention. For example, instead of the channel 53 in the first piston 51 in a side wall of a hydraulic cylinder, a bore 56 can be provided, which is shown in FIG. 8 is indicated in dashed lines, namely at such a height that the pressure oil reaches the upper end face of the plunger 50 just after completion of the stroke of the first piston. In. In this case, since the pressurized oil passes through the opening 10 into the first pressure chamber 7, when the valve is opened, only the first piston 51 with the large impingement surface is actuated in order to move the plunger 50 downwards and thereby close the valve 4 at high speed open, whereupon the piston 51 is stopped. After the first piston 51 has stopped, the small end face of the plunger piston 50 is subjected to pressure oil through the bore 56 until the valve 4 is fully open; the high opening speed initially granted is maintained here.

Aus dem Vorstehenden geht also hervor, daß die erfindungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtung in der Weise arbeitet, daß sie das zugehörige Ventil so öffnet, daß im ersten Teil der Ventilöffnungsperiode ein unter hohem Druck stehendes Betriebsfluidum entweder auf einen Kolben wirkt, dessen Beaufschlagungsfläche groß ist, der Hub aber sehr . viel kleiner als der Hub des Ventils, oder sowohl auf den Kolben als auch auf einen Tauchkolben von kleinerer Beaufschlagungsfläche als der Kolben zwecks Bewegung derselben mit hoher Geschwindigkeit, worauf der Kolben mit der großen Beaufschlägungsfläche seine Bewegung einstellt und das unter hohem Druck stehende Fluidum nur noch auf den Tauchkolben mit der kleineren Beaufschlagungsfläche .einwirkt, bis das Ventil bei der gleichen hohen öffnungsgeschwindigkeit ganz geöffnet worden ist. Infolgedessen bekommt die Ventilhubkurve eine rechteckige Form; mit anderen Worten, das Ventil hat dann eine Zeit-Durchgangsquerschnitt-Kennlinie, wie sie die Fi g. 10 zeigt, im Vergleich zur Kennlinie einer herkömmlichen Steuervorrichtung (F i g. 9). Es ist leicht zu verstehen, daß bei einer solchen Kennlinie von rechteckiger Form die Abgase aus dem betreffenden Zylinder z. B. der Abgasturbine in der erforderlichen Menge mit einem Mindestmaß an Energieverlust 'zugeführt werden. Auch dadurch, daß man den Hub des Kolbens mit der großen Beaufschlagungsfläche so klein wie möglich macht, kann die Menge des unter hohem Druck stehenden Betriebsfluidums zur Betätigung des Ventils stark herabgesetzt werden im Vergleich zu den üblichen Ventilsteuerungen einer solchen Bauart, unter der Annahme, daß das Ventil mit der gleichen Geschwindigkeit betätigt wird. Beispielsweise ergaben die Berechnungen bei Zweitakt-Schiffsdieselmotoren, daß die üblichen hydraulischen Ventilsteuerungen einer Bauart mit Geber- und Nehmerkolben 10 bis 20% der Motorenleistung erforderten, um die Menge an unter hohem Druck stehendem Betriebsfluidum bereitzustellen, welche notwendig ist, um dem zugehörigen Ventil die gewünschte hohe Öffnungsgeschwindigkeit 'zu verleihen, wohingegen die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu nur etwa 3 °/o der Motorenleistung verbraucht.From the above it can be seen that the valve actuating device according to the invention works in such a way that it opens the associated valve so that in the first part the valve opening period is a high pressure operating fluid either acts on a piston whose area of application is large, but the stroke is very large . much smaller than the stroke of the valve, or both on the piston and on a plunger with a smaller contact area than the piston for the purpose of movement the same at high speed, whereupon the piston with the large impact area stops moving and the fluid under high pressure only rises acts on the plunger with the smaller pressure area until the valve has been fully opened at the same high opening speed. Consequently the valve lift curve gets a rectangular shape; in other words, the valve then has a time-passage cross-section characteristic, as shown in the Fi g. 10 shows compared to the characteristic of a conventional control device (Fig. 9). It it is easy to understand that with such a characteristic curve of rectangular shape the Exhaust gases from the cylinder in question, for. B. the exhaust gas turbine in the required Amount with a minimum of energy loss'. Also by the fact that the stroke of the piston with the large application area is as small as possible makes, the amount of the high pressure operating fluid can be used for actuation of the valve are greatly reduced compared to the usual valve controls of such a design, assuming that the valve operates at the same speed is operated. For example, the calculations for two-stroke marine diesel engines that the usual hydraulic valve controls of a type with master and slave pistons 10 to 20% of the engine power required to handle the amount of high pressure Operating fluid to provide, which is necessary to the associated valve to give the desired high opening speed ', whereas the invention Device for this only consumes about 3% of the engine power.

Dem Vorstehenden ist weiterhin leicht zu entnehmen, daß man mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Ventilsteuerung von sehr einfacher Konstruktion, gedrungener Bauart, kleiner Größe und geringen Gewichts bekommt im Vergleich mit den üblichen mechanischen Ventilsteuerungen von im wesentlichen dem gleichen Betriebsverhalten.From the above it is also easy to see that with the device according to the invention a valve control of very simple construction, compact design, small size and light weight gets in comparison with the usual mechanical valve controls of essentially the same performance.

Es entfällt beim Gegenstand der Erfindung die Notwendigkeit einer Ventilfeder, wodurch Geräusche infolge der Resonanz solcher Federn und Brüche derselben vermieden werden. Infolge des Fehlens von Ventilfedern kommen verschiedene Teile der Ventilsteuerung überhaupt nicht zu einer stoßweisen Berührung miteinander, wie es bei den mechanischen Ventilsteuerungen der Fall ist. Die Erfindung ist also auch insofern vorteilhaft, als damit ausgestattete Brennkraftmaschinen ruhig und gleichmäßig arbeiten. Dieser Vorzug wird durch den Einbau der vorher beschriebenen hydraulischen Puffer noch erhöht.There is no need for the subject of the invention Valve spring, making noise due to the resonance of such springs and breakage of the same be avoided. Due to the lack of valve springs, different parts come out the valve timing not at all into intermittent contact with each other, like it is the case with the mechanical valve controls. So the invention is too advantageous in that internal combustion engines equipped with them are quiet and uniform work. This advantage is achieved through the incorporation of the hydraulic system previously described Buffer still increased.

Die Erfindung ist ebenfalls anwendbar auf Brennkraftmaschinen mit Umsteuerung, wobei auf der von der Kurbelwelle aus angetriebenen Nockenwelle zwei zueinander versetzte Nocken angebracht sind, die: je nach der gewünschten Drehrichtung durch axiales Verschieben der Nockenwelle in Tätigkeit treten, :;pie $escliZeibung.ciex-.vorlxegenden Erfindung er- streckte sich- vorwiegend -auLdie Steuerung der, Aus- Puffventile von-$rennkxaftmaschinenx jedoch-ist die Erfinduilg...ebensogut- auf -deren= -Einlaßventile und sonstige Ventile aawendbar:!.. ..Durch die.Beschxeibung gewisser Ausführungsfgr- men r-selb enin der ErErfindung keiner Weise sollte .eingeschränkt de r.Erfindtlrigsbexei werden; chde viel- mehr sind zahlreiche Änderungen it.den-Ein2elheiten der _KonstruktxQn,. Amr dnung" und -Kömbinationen von Teilen denkbar,- ohne- vom Geist' der- Erfindung abzuweichen oder, sict. aus: .dem.: firfindungsbereich zu entfernen: $eispielsweis.e kann; wie` es -die-Fig.4 zeigt,, das Stengrvntil;22 anstatt durch einen Nocken auch durch ein Solenoid bzw: eine .Magnetspule 32 The invention is also applicable to internal combustion engines with reversing, with two camshafts being driven by the crankshaft offset cams are attached, which: each according to the desired direction of rotation through axial Move the camshaft into action, :; pie $ escliZeibung.ciex-.vorlxegenden invention extended - mainly - the control of the, Puff valves from- $ rennkxaftmaschinenx however-is that Inventuilg ... just as well- on their = inlet valves and other valves applicable:! .. ..Due to the description of certain design Men in the invention should in no way be restricted to the invention; chde much- more are numerous changes to the details der _KonstruktxQn ,. Amounts and combinations of parts conceivable - without - from the spirit of the invention to deviate or, sict. from: .dem .: search area to remove: $ e examplesweis.e can; like it-die-fig. 4 shows, the stem valve; 22 instead of a cam also by a solenoid or: a .Magnetspule 32

Claims

-haterit claims: ` 1..Hydraulische'actuating device for the Gas exchange valves of an internal combustion engine, at which is a piston attached to the valve stem in .an. one. upper .and: one. lower. space-forming cylinder -different-- brought is "where over - a; reversing valve and over from this: connection leading to the cylinder connection lines for the purpose of opening and closing of the valve alternately to the upper <and lower Working room pressure medium Azure claims both. opposite piston end faces guided. is,, d.adux.ch kerinze "ichnet, that the., piston from :: - emem -about vorm- - @ valve- axially formed inner or plunger piston (12) and a coaxially arranged relative -to same-longitudinally slidably guided Outer or hollow piston (17) assembled ' is, which initially opens when the valve is opened a stop provided on the valve stem (19) acts, and that the: valve opening the- Nende working chamber (7) is .ausbilded that the pressure medium in the sense of a valve opening: both on the dew flask __ (12) and on allows the hollow piston (17) to work, - whereby the Cylinder a stop surface for the hollow piston

(17) forms in such a way that it is only on one Part of the entire opening stroke of the valve together with the plunger (12); the drive . vigorously on the same .. strengthening. can adjust. 2 .. actuating device: according to spoke 1, 'characterized in that @ the with. the hollow piston (17). cooperative stop des . - valve stem from. another piston (19) the same-is-formed that in the. the valve close serving working chamber (8) .: of the cylinder the one, (6) housed = and who is in -an known way at. Closing stroke of the valve disk - vöm. Pressure is applied as soon as the the working chamber used for closing the valve (8) Via the further connecting line (24) 'to the Pressure medium source. connected.-and - :: the dem Valve open (7) is, : : . . - 3. Actuating device: according to: claim 1 or 2, characterized in that the immersion Piston (12) passes through a central bore-of- Hollow piston (17) extends. - - 4. Actuating device according to claim 1 .and 2, characterized by that plunger and further piston to = a single piston (50) . at the free: end of the: shaft (2) combined are, with. Open the valve on the free Front side of this piston (50) of the hollow piston (51) and / or the print medium acts. 5. Actuating device according to one of the Proverbs 1 to 4, characterized in that the Plunger piston (12) or the piston (51) on their upper end - as known at: oneself - with a Extension. (15, 16 or 54): in a buffer room (13) and a temporarily open Ent = ventilation hole (14) .. intervene. - - 6. Actuating device - according to one of the Proverbs .1. to 5, thereby. marked that the shaft or, the. further pistons (19) same at the end of the opening stroke of the valve on a buffer (21) of the housing: In. Publications Considered:. German patents No. 521_ 498, 581476, 700576,763372,907841; . U.S. Patent. No. -2 962 013 ..