DE19749302A1 - Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gas
wechselventil einer Brennkraftmaschine, wobei gesteuert durch zumindest
ein Hydraulik-Ventil von einer Hochdruckpumpe bereitgestelltes Hydraulik
medium einen in einem Zylinder geführten, auf das Gaswechselventil im Öff
nungssinn einwirkenden stufenkolbenförmigen Stößel beaufschlagt, der mit
einem beim Schließen des Gaswechselventiles wirkenden Endlagendämpfer
versehen ist. Zum technischen Umfeld wird auf die DE-OS 20 10 291 ver
wiesen.
Grundsätzlich zeichnet sich eine hydraulische Betätigung der Gaswechsel
ventile (Ladungswechselventile) einer Brennkraftmaschine durch immense
Vorteile aus, nämlich insbesondere durch eine vollkommen variable An
steuerungsmöglichkeit, so daß der Öffnungszeitpunkt und der Schließzeit
punkt sowie bei kurzen Öffnungszeiten ggf. der Ventilhub den jeweiligen
Anforderungen entsprechend vollkommen frei gewählt werden können, ohne
durch eine Nockenwelle oder dgl. in irgendeiner Weise festgelegt zu sein.
Dennoch haben sich derartige hydraulische Betätigungsvorrichtungen für die
Gaswechselventile insbesondere an schnellaufendend Brennkraftmaschinen
bis heute noch nicht durchgesetzt. Ein Ursache hierfür sind zum einen die
relativ kurzen Ansprechzeiten im Hydraulikschaltkreis, nachdem es doch gilt,
bei einer durchaus üblichen Brennkraftmaschinendrehzahl von 6000 U/min
jedes Gaswechselventil 3000 mal pro Minute zu öffnen und zu schließen. Ein
weiterer Grund liegt in der Geräuschentwicklung derartiger Betätigungsvor
richtungen, bei denen das Gaswechselventil bei seiner Schließbewegung
nicht - wie bei nockengesteuerten Gaswechsel-Ventiltrieben üblich - in aus
reichendem Maße abgebremst wird und somit relativ hart auf seinem Ventil
sitz zum Aufsitzen kommt. Zwar sind grundsätzlich als Abhilfemaßnahme
hierfür die sog. Endlagendämpfer bekannt, bei denen gegen Ende der
Schließbewegung das vom Stößel verdrängte Hydraulikmedium in geeigne
ter Weise komprimiert wird, jedoch läßt die Wirksamkeit des aus der o. g.
Schrift bekannten Endlagendämpfers zu wünschen übrig.
Einen demgegenüber verbesserten Endlagendämpfer an einer hydrauli
schen Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil aufzuzeigen, der sich
im übrigen durch einen relativ einfachen Aufbau auszeichnet, ist Aufgabe der
vorliegenden Erfindung.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel ge
gen Ende der Schließbewegung mit seinem querschnittskleineren Stößel-
Abschnitt in einen diesem angepaßten Endabschnitt des Zylinders eintaucht,
und daß der Stößel einen über ein Kugelrückschlagventil mit dem Hydrau
likmedium befüllbaren Hohlraum aufweist, wobei im Auflagebereich der Ven
tilkugel des Kugelrückschlagventiles zur dem Gaswechselventil abgewand
ten Stirnseite des querschnittsgrößeren Stößel-Abschittes führende Stich
bohrungen münden. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der
Unteransprüche.
Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs
beispieles. In den beigefügten Fig. 1, 2 ist jeweils ein hydraulischer
Schaltkreis einer hydraulischen Gaswechselventil-Betätigungsvorrichtung
dargestellt, wobei die auf das Brennkraftmaschinen-Gaswechselventil ein
wirkende Stößel-Zylindereinheit einen erfindungsgemäßen Endlagendämpfer
enthält. Letzterer ist in beiden Figurendarstellungen gleichartig ausgebildet,
die Unterschiede liegen in der Art und Weise, wie die Schließbewegung des
Gaswechselventiles initiiert wird. Dabei sind in den Figuren gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei noch darauf hingewiesen sei,
daß sämtliche näher bezeichneten Elemente erfindungswesentlich sein kön
nen.
Das mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Gaswechselventil einer Brennkraft
maschine soll durch die gezeigte hydraulische Betätigungsvorrichtung geöff
net, d. h. ausgehend von der dargestellten Position gemäß Pfeilrichtung 2
von seinem Ventilsitz 3 im lediglich bruchstückhaft dargestellten Brennkraft
maschinen-Zylinderkopf 4 abgehoben werden, und anschließend daran ge
gen Pfeilrichtung 2 wieder geschlossen, d. h. in die gezeigte Position zurück
gebracht werden, in welcher der Ventilteller des Gaswechselventiles 1 auf
dem Ventilsitz 3 aufsitzt.
Für die initiierung dieser Bewegungen des Gaswechselventiles 1 ist die im
folgenden beschriebene hydraulische Betätigungsvorrichtung vorgesehen,
die neben einem in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Hydraulik-
Schaltkreis eine in diesen eingebundene und auf das Gaswechselventil 1
entsprechend einwirkende Stößel-Zylinder-Einheit 20 aufweist.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird lediglich die Öffnungsbewegung
des Gaswechselventiles 1 gemäß Pfeilrichtung 2 direkt von der hydrauli
schen Betätigungsvorrichtung initiiert, während die Schließbewegung des
Gaswechselventiles 1 gegen Pfeilrichtung 2 - wie an von Nocken betätigten
Gaswechsel-Ventiltrieben üblich - durch eine Ventilschließfeder 5 initiiert
wird, die sich einerseits an einem am Schaft des Gaswechselventiles 1 befe
stigten Ventilfederteller 6 und andererseits am Brennkraftmaschinen-
Zylinderkopf 4 wie gezeigt abstützt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird auch die Schließbewegung des
Gaswechselventiles 1 durch die hydraulische Betätigungsvorrichtung initiiert,
so daß hier keine Ventilschließfeder vorhanden ist.
Jede gezeigte Stößel-Zylinder-Einheit 20 besteht aus einem auf den Schaft
des Gaswechselventiles 1 einwirkenden Stößel 21, der innerhalb eines Zy
linders 22 in bzw. gegen Pfeilrichtung 2 längsverschiebbar geführt ist. Wird in
den Innenraum des Zylinders 22 über eine vom Hydraulik-Schaltkreis 10 ab
zweigende Stichleitung 11 Hydraulikmedium unter hohem Druck an geeig
neter Stelle eingebracht, so überträgt sich dieser Druck auf die dem Gas
wechselventil 1 abgewandte Stirnfläche 21a des Stößels 21, so daß letzterer
gemäß Pfeilrichtung 2 nach unten bewegt wird. Nachdem sich an der dem
Gaswechselventil 1 zugewandten Stirnfläche 21b des Stößels 21 das Gas
wechselventil 1 mit seinem nicht näher bezeichneten Schaft abstützt, wird
hierdurch selbstverständlich auch das Gaswechselventil 1 wie gewünscht
bewegt.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 begrenzt ein Anschlag 23 den maxi
malen Verschiebeweg des Stößels 21 in besagter Pfeilrichtung 2, beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 trägt dieser Anschlag 23 eine den Zylinder
22 zum Gaswechselventil 1 hin abschließende Schließplatte 22a, so daß
auch hierdurch der mögliche Verschiebeweg des Stößels 21 begrenzt ist.
Im später noch näher erläuterten Hydraulik-Schaltkreis 10 ist eine Hoch
druckpumpe 12 vorgesehen, die Hydraulikmedium hohen Druckes bereit
stellt. Über eine von der Hydraulikpumpe 12 wegführende Zufuhrleitung 13
kann dieses Hydraulikmedium zur Stichleitung 11 und somit zur Stößel-
Zylinder-Einheit 20 gelangen, nachdem es ein Hydraulik-Ventil 14a passiert
hat. Mit der später noch näher erläuterten Schließbewegung des Gaswech
selventiles 1 wird das auf die Stirnfläche 21a des Stößels 21 einwirkende
Hydraulikmedium ebenfalls über die Stichleitung 11 abgeführt und gelangt
wieder in den Hydraulik-Schaltkreis 10, in welchem es über eine Abfuhrlei
tung 15 letztendlich einem Hydraulik-Sammelbehälter 19 zugeführt wird. In
der Abfuhrleitung 15 ist ein weiteres Hydraulikventil 14b vorgesehen.
Die beiden Hydraulikventile 14a, 14b sind als elektrisch betätigte, hydrauli
sche Sitzventile ausgebildet. Das in der Zufuhrleitung 13 vorgesehene Hy
draulikventil 14a ist stromlos geschlossen (wie hier dargestellt), während das
in der Abfuhrleitung 15 vorgesehene Hydraulikventil 14b (wie gezeigt)
stromlos offen ist. Für eine gewünschte Öffnungsbewegung des Gaswech
selventiles 1 gemäß Pfeilrichtung 2 müssen somit die beiden Hydraulikven
tile 14a, 14b bestromt werden, wodurch von der Hochdruckpumpe 12 bereit
gestelltes Hydraulikmedium über die Stichleitung 11 in die Stößel-Zylinder-
Einheit 20 gelangen und den Stößel 21 und somit das Gaswechselventil 1
wie gewünscht verschieben kann.
Soll das Gaswechselventil 1 in seiner Offenposition gehalten werden, so
kann die Bestromung des Hydraulikventiles 14a abgeschaltet werden, wo
durch dieses seine Schließposition einnimmt. Durch Bestromung weiter in
seiner Schließposition gehalten wird das Hydraulikventil 14b, sodaß weiter
hin ausreichend hoher Hydraulikdruck an der Stirnseite 21a des Stößels 21
anliegt, um diesen in der das Gaswechselventil 1 offenhaltenden Position zu
halten. Soll in einem nächsten Schritt das Gaswechselventil 1 gegen Pfeil
richtung 2 geschlossen werden, so muß das an der Stirnfläche 21a anlie
gende Hydraulikmedium aus der Stößel-Zylinder-Einheit 20 abgeführt wer
den und zwar wiederum über die Stichleitung 11 sowie über die dann durch
Abschalten der Bestromung des Hydraulikventiles 14b frei gegebene Ab
fuhrleitung 15. Hierdurch wird der Hydraulikdruck an der Stirnseite 21a des
Stößels 21 abgebaut. Durch einfachste Schaltvorgänge kann somit die ge
wünschte Bewegung des Gaswechselventiles 1 initiiert werden, wobei darauf
hingewiesen sei, daß die als hydraulische Sitzventile ausgebildeten Hydrau
likventile 14a, 14b sich durch äußerst kurze Ansprechzeiten auszeichnen.
Wie bereits erwähnt, wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Schließ
bewegung des Gaswechselventiles 1 durch die Ventilschließfeder 5 initiiert,
sobald auf der Stirnfläche 21a des Stößels 21 kein Hydraulidruck mehr an
liegt.
Um nun ein zu abruptes Aufsetzen des Gaswechselventiles 1 mit seinem
Ventilteller auf dem Ventilsitz 3 zu verhindern, ist in der Stößel-Zylinder-
Einheit 20 ein sog. Endlagendämpfer vorgesehen, der im folgenden be
schrieben wird:
Wie ersichtlich ist der Stößel 21 stufenkolbenförmig ausgebildet und taucht gegen Ende der Schließbewegung mit seinem querschnittskleineren Stößel- Abschnitt 21c in einen diesem angepaßten Endabschnitt 22b des Zylinders 22 ein. Wie ebenfalls ersichtlich weist der Stößel 21 einen über ein Kugel rückschlagventil 24 mit dem Hydraulikmedium befüllbaren Hohlraum 21e auf, wobei im Auflagebereich der Ventilkugel 24a des Kugelrückschlagventiles 24 zur Stirnseite 21a des querschnittsgrößeren Stößelabschnittes 21d führende Stichbohrungen 21f münden. Dabei liegt die Ventilkugel 24a des Kugelrück schlagventiles 24 im Mündungsbereich eines im querschnittskleineren Stöß elabschnitt 21c verlaufenden, einerseits mit der Stichleitung 11 und ande rerseits mit dem Hohlraum 21e verbundenen Zufuhrkanales 21g an, wobei die Wand des Hohlraumes 21e in diesem Anlagebereich der Ventilkugel 24a angefast ist.
Wie ersichtlich ist der Stößel 21 stufenkolbenförmig ausgebildet und taucht gegen Ende der Schließbewegung mit seinem querschnittskleineren Stößel- Abschnitt 21c in einen diesem angepaßten Endabschnitt 22b des Zylinders 22 ein. Wie ebenfalls ersichtlich weist der Stößel 21 einen über ein Kugel rückschlagventil 24 mit dem Hydraulikmedium befüllbaren Hohlraum 21e auf, wobei im Auflagebereich der Ventilkugel 24a des Kugelrückschlagventiles 24 zur Stirnseite 21a des querschnittsgrößeren Stößelabschnittes 21d führende Stichbohrungen 21f münden. Dabei liegt die Ventilkugel 24a des Kugelrück schlagventiles 24 im Mündungsbereich eines im querschnittskleineren Stöß elabschnitt 21c verlaufenden, einerseits mit der Stichleitung 11 und ande rerseits mit dem Hohlraum 21e verbundenen Zufuhrkanales 21g an, wobei die Wand des Hohlraumes 21e in diesem Anlagebereich der Ventilkugel 24a angefast ist.
Ein mit der Bezugsziffer 24b bezeichnetes, die Ventilkugel 24a des Kugel
rückschlagventiles 24 gegen den Mündungsbereich des Zufuhrkanales 21g
und somit gegen die dort angefaste Hohlraumwand pressendes Federele
ment stützt sich an einer den Hohlraum 21e zur Seite des Gaswechselventi
les 1 hin abschließenden sog. Federauflage 21h ab.
Die Funktionsweise des beschriebenen Endlagendämpfers wird in der dar
gestellten Position des Stößels 21 (in beiden Figuren) deutlich ersichtlich.
Sobald nämlich der querschnittskleinere Stößelabschnitt 21c in den Endab
schnitt 22b des Zylinders 22 eingetaucht ist, wird das oberhalb der Stirnflä
che 21a des querschnittsgrößeren Stößelabschnittes 21d befindliche Hy
draulikmedium über die Stichbohrungen 21f verdrängt. Aus diesen Stichboh
rungen 21f in den Zufuhrkanal 21g austreten kann das Hydraulikmedium
jedoch nur, wenn nicht nur die Kraft des Federelementes 24b des Kugel
rückschlagventiles 24, sondern auch der im selbstverständlich auch mit Hy
draulikmedium befüllten Hohlraum 21e herrschende Hydraulikdruck über
wunden wird. Die damit verbundenen hohen Widerstände, die überwunden
werden müssen, um den Stößel 21 und somit das Gaswechselventil 1 in sei
ne Schließposition zu bewegen, führen dazu, daß die Schließbewegung ge
gen Ende erheblich abgebremst bzw. gedämpft wird, wie im folgenden aus
führlicher erläutert wird:
Gegen Ende der Schließbewegung des Gaswechselventiles 1 führt die Ven tilkugel 24a nämlich im Hohlraum 21e eine oszillierende Bewegung aus, wobei jeweils ein deutlich überhöhter Hydraulikdruck im mit der Bezugsziffer 22c bezeichneten Ringraum oberhalb des querschnittsgrößeren Stößelab schnittes 21d, der weiterhin vom Zylinder 22 sowie von der Seitenfläche des querschnittskleineren Stößelabschnittes 21c begrenzt wird, aufgebaut und wieder abgebaut wird. Insbesondere durch den Druckaufbau in diesem Ring raum 22c wird die Schließbewegung erheblich gebremst.
Gegen Ende der Schließbewegung des Gaswechselventiles 1 führt die Ven tilkugel 24a nämlich im Hohlraum 21e eine oszillierende Bewegung aus, wobei jeweils ein deutlich überhöhter Hydraulikdruck im mit der Bezugsziffer 22c bezeichneten Ringraum oberhalb des querschnittsgrößeren Stößelab schnittes 21d, der weiterhin vom Zylinder 22 sowie von der Seitenfläche des querschnittskleineren Stößelabschnittes 21c begrenzt wird, aufgebaut und wieder abgebaut wird. Insbesondere durch den Druckaufbau in diesem Ring raum 22c wird die Schließbewegung erheblich gebremst.
Selbstverständlich muß - wie erläutert und ersichtlich - stets ein Teil des Hy
draulikmediums aus diesem Ringraum 22c abgeführt werden, um überhaupt
ein vollständiges Schließen des Gaswechselventiles 1 zu ermöglichen. Diese
Abfuhr einer Teilmenge des Hydraulikmediums erfolgt durch die alternieren
de Öffnungsbewegung des Kugelrückschlagventiles 24, d. h. dadurch, daß
die Ventilkugel 24a desselben immer wieder von ihrem sog. Ventilsitz - dies
ist die Mündungsöffnung des Zufuhrkanales 21c - abgehoben wird.
Ist hierdurch der Druck im Ringraum 22c reduziert, kann der Stößel 21 weiter
gegen Pfeilrichtung 2 nach oben verfahren, wodurch das Gaswechselventil 1
ein Stück weiter geschlossen wird. Gleichzeitig schließt - hervorgerufen
durch die Kraft des Federelementes 24b - das Kugelrückschlagventil 24 wie
der, so daß im Ringraum 22c neuerlich Druck aufgebaut wird, welcher diese
weitere Schließbewegung abbremst.
Wie ersichtlich erfolgt somit in infinitesimaler Betrachtungsweise alternierend
ein Abbremsen sowie ein Beschleunigen des Stößels 21 bzw. des Gas
wechselventiles 1 in Richtung von dessen Schließbewegung, so daß das
Gaswechselventil 1 schließlich stark abgebremst auf seinem Ventilsitz 3 auf
setzen kann. Der beschriebene Endlagendämpfer zeichnet sich somit durch
höchste Wirksamkeit aus, wobei die Zahl der erforderlichen Bauelemente,
welche sich im übrigen durch einfachste Funktionsweise und somit höchste
Zuverlässigkeit auszeichnen, äußerst gering ist.
Während die Schließbewegung beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch
die Ventilschließfeder 5 initiiert wird, wird beim Ausführungsbeispiel nach
den Fig. 2 der von der Hochdruckpumpe 12 bereitgestellte Hydraulikdruck
zum Schließen des Gaswechselventiles 1 bzw. zum entsprechenden Ver
schieben des Stößels 21 gegen Pfeilrichtung 2 herangezogen. Bei diesem
Ausführungsbeispiel ist durch die bereits erwähnte Schließplatte 22a im Zy
linder 22 ein von dieser sowie von der dem Gaswechselventil 1 zugewand
ten Stirnfläche 21b des Stößels 21 begrenzter weiterer Hydraulikraum gebil
det, dem über eine zweite Zufuhrleitung 16, die letztendlich von der ersten
Zufuhrleitung 13 stromauf des Hydraulikventiles 14a abzweigt, Hydraulikme
dium zugeführt wird. In dieser zweiten letztlich die Stirnfläche 21b des Stö
ßels 21 mit Hydraulikdruck beaufschlagenden Zufuhrleitung 16 ist ein Hy
draulikventil 17a vorgesehen.
Vorgesehen ist ferner eine zweite Abfuhrleitung 18, über welche das Hy
draulikmedium aus dem die Stirnfläche 21b des Stößels 21 mit Hydraulik
druck beaufschlagenden nicht näher bezeichneten zweiten Hydraulikraum
letztendlich in den Hydrauliksammelbehälter 19 abgeführt werden kann. Die
se zweite Abfuhrleitung 18 kann mittels eines Hydraulikventiles 17b geöffnet
oder abgesperrt werden.
Hier ist es somit möglich, die Stirnfläche 21b des Stößels 21 nur dann mit
dem von der Hochdruckpumpe 12 bereitgestellten Hydraulikdruck zu beauf
schlagen, wenn dies für eine Schließbewegung des Gaswechselventiles 1
gewünscht ist. Hierzu muß das Hydraulikventil 17a geöffnet und das Hydrau
likventil 17b geschlossen sein. Wird anschließend auch das Hydraulikventil
17a geschlossen, so wird das Gaswechselventil 1 durch den an der Stirnflä
che 21b anliegenden Hydraulikdruck in seiner Schließposition gehalten. Erst
wenn das Hydraulikventil 17b geöffnet wird, kann der Stößel 21 wider
standslos gemäß Pfeilrichtung 2 bewegt und somit das Gaswechselventil 1
geöffnet werden, was selbstverständlich voraussetzt, daß auch das Hydrau
likventil 14a geöffnet und das Hydraulikventil 14b geschlossen wird, was be
reits in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 erläutert wurde.
Analog den Hydraulikventilen 14a, 14b sind die Hydraulikventile 17a, 17b
wieder als elektrisch betätigte hydraulische Sitzventile ausgebildet, wobei
das Hydraulikventil 17a wie gezeigt stromlos offen und das Hydraulikventil
17b stromlos geschlossen ist.
Bei einer durch entsprechende Ansteuerung der Hydraulikventile 14a, 14b,
17a, 17b initiierten Schließbewegung des Gaswechselventiles 1, d. h. bei
einer Bewegung des Stößels 21 gegen Pfeilrichtung 2 nach oben wird auch
bei diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der u. a. das Kugelrückschlag
ventil 24 enthaltende, sog. Endlagendämpfer wirksam, wie dies bereits i. V. m.
Fig. 1 erläutert wurde, wobei noch darauf hingewiesen sei, daß es selbst
verständlich erforderlich ist, daß das Gaswechselventil 1 mit seinem Schaft
fest mit der sog Federauflage 21h des Stößels 21 verbunden ist, damit die
ser Stößel 21 das Gaswechselventil 1 bei seiner Bewegung gegen Pfeilrich
tung 2 mitnehmen kann. Diese starre Verbindung von Stößel 21 und Gas
wechselventil 1 ist hier materialschlüssig dargestellt, jedoch sind auch ande
re Verbindungen möglich.
Zurückkommend auf den Hydraulik-Schaltkreis 10 wurde bereits die in die
sem angeordnete Hochdruckpumpe 12 erwähnt. Bevorzugt kommt als Hy
draulikmedium zur Betätigung des Gaswechselventiles 1 das Schmieröl der
nicht gezeigten Brennkraftmaschine zum Einsatz. Beim Hydraulik-
Sammelbehälter 19 handelt es sich somit um die Ölwanne der Brennkraft
maschine. Vorgesehen ist desweiteren somit eine übliche Brennkraftmaschi
nen-Schmierölpumpe 30, die hier als Vorförderpumpe für die Hochdruck
pumpe 12 fungiert. Stromab eines auf der Druckseite der Schmierölpumpe
30 vorgesehenen Ölfilters 31 ist ein übliches Schmieröl-Druckregelventil 32
vorgesehen, stromab dessen sowie stromauf der Hochdruckpumpe 12 nicht
gezeigte Zweigleitungen abzweigen, die zu den Schmierstellen der Brenn
kraftmaschine führen.
Ein Teilstrom des stromab des Schmieröl-Druckregelventiles 32 vorliegen
den Schmieröles wird als Hydraulikmedium von der Hochdruckpumpe 12
angesaugt, welche im übrigen ebenso wie die Schmierölpumpe 30 mecha
nisch von der Brennkraftmaschine angetrieben sein kann, alternativ jedoch
auch als elektrisch angetriebene Radialkolben- oder Axialkolbenpumpe aus
gebildet sein kann. Druckseitig führt die bereits erwähnte Zufuhrleitung 13
zum Hydraulikventil 14a, stromauf dessen eine Zweigleitung 33 abzweigt, die
einerseits einen Druckspeicher 34 entweder stetig oder wahlweise auch zu
schaltbar in den Hydraulik-Schaltkreis 10 einbindet, und die andererseits
auch die zweite Zufuhrleitung 16 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 mit
Hydraulikmedium versorgt. Stromab der Abzweigung dieser zweiten Zufuhr
leitung 16 ist in der Zweigleitung 33 ein weiteres Filter 35 und stromab des
sen ein Druckbegrenzungsventil 36, jeweils für den Hochdruckteil des Hy
draulik-Schaltkreises 10, vorgesehen, wobei die Ableitung des Druckbegren
zungsventiles 36 wieder im Hydraulik-Sammelbehälter 19 mündet.
Nicht dargestellt ist eine elektronische Steuereinheit, aufgrund deren Signa
len die Hydraulikventile 14a, 14b (sowie ggf. 17a, 17b) den Anforderungen
entsprechend geschaltet werden. Unter Berücksichtigung des im Hydraulik-
Schaltkreis 10 umgewälzten Volumenstromes kann zusammen mit der In
formation über den Schaltzustand der einzelnen Hydraulikventile diese elek
tronische Steuereinheit zusätzlich die jeweilige Position des Gaswechsel
ventiles 1 errechnen. Es ist jedoch auch möglich, die jeweilige Position des
Stößels 21 (und somit auch des Gaswechselventiles 1) unter Zuhilfenahme
der magnetischen Induktion zu bestimmen, d. h. zu messen, wenn die Stö
ßel-Zylindereinheit 20 mit einer elektrischen Ringspule 37 versehen ist, die
die Lage bzw. Bewegung des zumindest teilweise in Stahl ausgebildeten
Stößels 21 erfasst. Diese Ringspule 37 umgibt dabei wie gezeigt den Zylin
der 22. Die entsprechende Auswertung bzw. Berechnung kann in der nicht
gezeigten elektronischen Steuereinheit unter Rückgriff auf die Signale dieser
Ringspule 37 erfolgen, jedoch kann dies sowie eine Vielzahl weiterer Details
insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlas
sen.
1
Gaswechselventil
2
Pfeilrichtung
3
Ventilsitz
4
Brennkraftmaschinen-Zylinderkopf
5
Ventilschließfeder
6
Ventilfederteller
10
Hydraulik-Schaltkreis
11
Stichleitung
12
Hochdruckpumpe
13
Zufuhrleitung
14
aHydraulikventil in
13
14
bHydraulikventil in
15
15
Abfuhrleitung
16
zweite Zufuhrleitung
17
aHydraulikventil in
16
17
bHydraulikventil in
18
18
zweite Abfuhrleitung
19
Hydrauliksammelbehälter
20
Stößel-Zylinder-Einheit
21
Stößel
21
aStirnfläche von
21
, dem Ventil
1
abgewandt
21
bStirnfläche von
21
, dem Ventil
1
zugewandt
21
cquerschnittskleinerer Stößelabschnitt
21
dquerschnittsgrößerer Stößelabschnitt
21
eHohlraum
21
fStichbohrung
21
gZufuhrkanal
21
hFederauflage
22
Zylinder
22
aSchließplatte
22
bEndabschnitt, an
21
c angepaßt
22
cRingraum
23
Anschlag
24
Kugelrückschlagventil
24
aVentilkugel
24
bFederelement
30
Brennkraftmaschinen-Schmierölpumpe
31
Ölfilter
32
Schmieröl-Druckregelventil
33
Zweigleitung
34
Druckspeicher
35
Filter
36
Druckbegrenzungsventil
37
Ringspule
Claims (5)
1. Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Brennkraftmaschinen-
Gaswechselventil (1), wobei gesteuert durch zumindest ein Hydraulik-
Ventil (14a, 14b) von einer Hochdruckpumpe (12) bereitgestelltes Hy
draulikmedium einen in einem Zylinder (22) geführten, auf das Gas
wechselventil (1) im Öffnungssinn einwirkenden stufenkolbenförmigen
Stößel (21) beaufschlagt, der mit einem beim Schließen des Gas
wechselventiles (1) wirkenden Endlagendämpfer versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (21) gegen Ende der
Schließbewegung mit seinem querschnittskleineren Stößelabschnitt
(21c) in einen diesem angepaßten Endabschnitt (22b) des Zylinders
(22) eintaucht, und daß der Stößel (21) einen über ein Kugelrück
schlagventil (24) mit dem Hydraulikmedium befüllbaren Hohlraum
(21e) aufweist, wobei im Auflagebereich der Ventilkugel (24a) des Ku
gelrückschlagventiles (24) zur dem Gaswechselventil (1) abgewand
ten Stirnseite (21a) des querschnittsgrößeren Stößelabschittes (21d)
führende Stichbohrungen (21f) münden.
2. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß durch den querschnittskleineren Stö
ßelabschnitt (21c) ein im Hohlraum (21e) mündender Zufuhrkanal
(21g) für das Hydraulikmedium vorgesehen ist, wobei die Ventilkugel
(24a) im Mündungsbereich an der dort angefasten Hohlraumwand an
liegt.
3. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sich das im Hohlraum (21e) angeord
nete Federelement (24b) des Kugelrückschlagventiles (24) an einer
den Hohlraum (21e) zur Seite des Gaswechselventiles (1) hin ab
schließenden Federauflage (21h) abstützt.
4. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangegange
nen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Stößel (21) verbundene
kolbenförmig ausgebildete Federauflage (21h) den zum Gaswechsel
ventil (1) hin abgeschlossenen Zylinder (22) durchdringt und fest mit
dem Gaswechselventil (1) verbunden ist, so daß auf der dem Gas
wechselventil (1) zugewandten Seite des Stößels (21) ein mit der Hy
draulik-Hochdruckpumpe (12) über eine zweite Zufuhrleitung (16) ver
bundener, bei einem Schließen des Gaswechselventiles (1) wirkender
Hydraulikraum gebildet wird.
5. Hydraulische Betätigungsvorrichtung nach einem der vorangegange
nen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel-Zylindereinheit (20) mit einer
elektrischen Ringspule (37) versehen ist, mit Hilfe derer durch magne
tische Induktion die Position des zumindest teilweise in Stahl ausge
bildeten Stößels (21) erfassbar ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19749302A DE19749302A1 (de) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19749302A DE19749302A1 (de) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19749302A1 true DE19749302A1 (de) | 1999-05-12 |
Family
ID=7847971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19749302A Withdrawn DE19749302A1 (de) | 1997-11-07 | 1997-11-07 | Hydraulische Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil einer Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19749302A1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1087109A3 (de) * | 1999-09-22 | 2002-08-14 | Jenbacher Aktiengesellschaft | Ventilantrieb für ein Ventil eines Verbrennungsmotors |
| EP1491731A1 (de) * | 2003-06-23 | 2004-12-29 | Magneti Marelli Powertrain S.p.A. | Elektrohydraulische Ventilbetätigungsvorrichtung einer Brennkraftmaschine |
| CN109209544A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-01-15 | 上海中船三井造船柴油机有限公司 | 用于船用低速柴油机排气阀的自调整缓冲装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3833459A1 (de) * | 1988-10-01 | 1990-04-05 | Audi Ag | Hydraulischer ventiltrieb fuer eine brennkraftmaschine |
-
1997
- 1997-11-07 DE DE19749302A patent/DE19749302A1/de not_active Withdrawn
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