DE1925743A1 - Ventilkonstruktion fuer Kolben mit veraenderbarem Kompressionsverhaeltnis - Google Patents

Description

Continental Motors Corporation
Detroit, Michigan, VStA

Ventilkonstruktion für Kolben mit veränderbarem Kompressions-

verhältnis ■ ^__

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine und insbesondere auf eine solche, die mit einer Einrichtung zur Veränderung des Kompressionsverhältais versehen ist. Die Erfindung ist speziell auf eine verbesserte Einrichtung zur Steuerung der Relativbewegung von zweiteiligen Kolben gerichtet, wie sie in den USA-Patents ehr if ten 3 156 162, 3 161 112, 3 185 137, 3 185 138, 3 303 831 3 311 096 der Anmelderin offenbart sind.

In jeder der genannten Patentschriften ist ein zweiteiliger Kolben mit veränderbarem Kompressionsverhältnis offenbart, wobei ein inneres Teil oder ein Kolbenbolzenträger in der üblichen Weise mit einer Kolbenstange verbunden ist und ein äußeres Teil oder Mantelteil trägt, das dazu bestimmt ist, axial sich in einem begrenzten Ausmaß relativ zum inneren Teil zu bewegen. Zwischen der Oberseite des inneren Teils und der Unterseite des äußeren Teils sind Zwischenräume vorgesehen, die eine obere und untere veränderbare Volumenkammer bilden,

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die ein inkompressibles Medium, beispielsweise Öl, enthalten. Durch Steuerung des Ölstroms zu und von diesen Kammern wird die Bewegung des äußeren Teils relativ zum inneren Teil ansprechend auf die Kolben -Hin-und Herbewegung und den Brennkammerdruck gesteuert, um das freie Volumen in ddm Zylinder, in dem sich der Kolben hin- und herbewegt, zu verändern und damit das Kompressionsverhältnis des Motors.

Zusätzlich offenbart die USA-Patentschrift 3 303 831 eine sol-

ehe Konstruktion, die ein Druckregulierventil umfaßt, das so angeordnet ist, daß seine Bewegungsrichtung parallel zur Bewegung des Kolbens verläuft und es beim Öffnen in Richtung auf die obere Kammer bewegt wird. Durch die Anordnung und Konstruktion eines Ventils in solcher Weise werden die Wirkungen der Schwerkraft beim Betrieb des Ventils, wie sie bei höheren Maschinengeschwindigkeiten erzeugt wird, aufgehoben und eine solche vergrößerte Schwerkraft wird zur Unterstützung beim Öffnen des Ventils eingesetzt.

Weiterhin ist in diesem speziellen Patent eine Konstruktion für ein Druckregulierventil offenbart, bei dem eine kleine Arbeitsfläche dem öl ausgesetzt wird, so daß ein geringer Druck erforderlich ist, um das Ventil abzuheben. Hat das ein-

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mal stattgefunden, wird eine größere Arbeitsfläche dem Druck ausgesetzt, so daß das Ventil schnell öffnet.

Die vorliegende Erfindung macht ein Druekregulierventnl verfügbar, das die Vorteile der Konstruktion nach der USA-Patentschrift 3 303 831 umfaßt und zusätzlich eine Einrichtung aufweist, die von der Unterseite tdjfes Kolbens zugänglich, ist zum Einstellen der der VenixLöfftfung" entgegenwirkenden Federspannung, so daß das Ventil schnell Eingestellt werden

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kann, τιτη den Brennkammerdruck einzur%g%^erön, bei dem es öffnen soll. Bisher war eine solche Einstelltöag nicht möglich und wenn festgestellt wurde, daß das "Bentil bei falschen Brennkammerdrucken'öffnet, war es erforderlich, das Ventil zu entfernen und mit einem neuen auszutauschen. Das war ein schwieriger Vorgang und erforderte die Zerlegung eines wesentlichen iTeils des Motors* ·

Andere Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen -sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfmdiaaig tauter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ergehen, im den gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Kgiarea sieh aaif gleiche Teile beziehen, lh den Zeichnungen

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Fig. 1 eine senkrechte Schnittansicht durch die

Achse einer Kolbenkonstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht des Druckregulierabflußventils der Erfindung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine der Fig. entsprechenden Ansicht, wobei das Ventil sich in der Offenstellung befindet;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2;

Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht des Zuführventils der Erfindung nach Fig. 1; und

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 5.

In den Zeichnungen ist ein Kolben 10 mit veränderbarem Kompressionsverhältnis dargestellt, der sich in der Bohrung eines Zylinders einer Brennkraftmaschine hin- und herbewegt. Der Kolben besteht aus zwei Teilen, einem äußeren oder Mantelteil 12, das auf einem inneren Teil oder Kolbenbolzenträger 14 gelagert ist. Das äußere Teil 12 besitzt einen Kopf 16, der als Kopf des Kolbens 10 dient und eine bewegbare Wand der unteren Begrenzung der Verbrennungskammer bildet. Das innere Teil 14 ist axial innerhalb des äußeren Teils 12 verschiebbar und ist mit Ringen 18, 20 und 22 versehen, die* ab-

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dichtend nait der Innenfläche des Teils 12 in Berührung stehen. Das innere Teil 14 ist an der Kurbelwelle der Maschine durch eine Kolbenstange 26 und einen Kolbenbolzen 28 in der herkömmlichen Weise angelenkt. In solcher Weise ist das innere Teil 14 axial zwischen festgelegten oberen und unteren Grenzen in der Weise eines herkömmlichen Kolbens bewegbar, während das äußere Teil 12 axial nach oben und unten relativ zum inneren Teil 14 innerhalb von Grenzen bewegt werden kann, die nachfolgend beschrieben werden sollen.

Eine obere veränderbare Volumenkammer 30 ist zwischen der oberen Fläche des Teil 14 und der unteren Fläche des Kopfes ausgebildet. Eine untere veränderbare Volumenkammer 32 ist zwischen der unteren Fläche, die durch eine ringförmige Ausnehmung am unteren Ende des inneren Teils 14 gebildet wird und der oberen Fläche eines Ringes 14, der am äußeren Teil 12 befestigt ist, ausgeformt. Ein Abdichtungsring 36 wird durch den Ring 34 benachbart den Flächen des Teiles 14 und des Ringes gehalten. Eine Drosselöffnung 37, die in dem Ring 34 ausgebildet ist, verbindet die untere Kammer 32 mit dem Kurbelgehäuse des Motors.

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Der Ring 34 und die untere Fläche des Kopfes 16, die die Kammer 30 begrenzt, bilden die Grenzen der Axialbewegung des äußeren Teils 12 relativ zum inneren Teil 14. Diese relative Bewegung. ermöglicht eine variable Höhe von der Mitte des Kolbenbolzens 28 zur Oberseite des Kolbenkopfes 16, wodurch das Kompressionsverhältnis des Motors verändert wird.

Die Bewegung des äußeren Teils 12 nach oben (Fig. 1) relativ zu dem inneren Teil 14 dehnt die obere Kammer 30 aus, während die Kontraktion dieser Teile die untere Kammer 32 ausdehnt. Diese Bewegung des äußeren Teils 12 relativ zum inneren Teil 14 kann dann automatisch gesteuert werden durch die Regulierung des Stroms eines inkompressiblen Fluidums in und aus den Kammern 30 und 32. In der vorliegenden Erfindung besteht das Steuermedium vorzugsweise aus Öl, das dem Kolben 10 von der üblichen Druckschmiermittelzufuhr des Motors durch einen Öldurchgang 40 zugeführt wird, der in der Kolbenstange 26 ausgebildet ist.

Der Durchgang 40 steht vorzugsweise mit einer Ringnut 42 in Verbindung, die den Kolbenbolzen 28 umgibt und zum Auslaß führt, der mit einem Durchgang 52 verbunden ist, der in dem Innenteil 14 über eine Gleitsammlereinrichtung 47 ausgebildet

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ist. Die Gleitsammelanordnung 47 ist gleich der in den zuvor genannten Patenten offenbarte und umfaßt vorzugsweise eine Sammlerkappe 48, die in einem Hohlraum 46 gelagert ist, der in dem Innenteil 14 ausgebildet ist und durch eine Feder 50 in abdichtende Berührung mit der Oberfläche der Kolbenstange 26 gedrängt wird, so daß das Öl von dem Auslaß 44 zum Inneren der Kappe 48 in allen Stellungen der Verbindungsstange 26 in Bezug auf die Achse des Bolzen 28 gedrängt wird. Eine Öffnung 51 ist in der Sammlerkappe 48 vorgesehen, die das Öl zum Durchgang 52 leitet. Der Durchgang 52 verbindet die obere Kammer 30 und die untere Kammer 32 durch eine Zuführventilanordnung, die allgemein, mit 56 bezeichnet ist.

Die Verbindung zwischen der Zuführventiianordnung 56 und der oberen Kammer 30 wird hergestellt durch den Durchgang 60 (Fig. 5) und die Verbindung zwischen der Zufuhr ventilanordnung 56 und der unteren Kammer 32 stellt der Durchgang 62 her.

Ein Druckregulierungsabflußventil, allgemein mit 64 bezeichnet, verbindet die obere Kammer 30 mit der Kurbelgehäuseatmosphäre, wie Fig. 1 zeigt.

Die Zuführventilanordnung 56, wie am besten aus den Fig. 5 und

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ersehen werden kann, umfaßt vorzugsweise einen Sitz 66 mit Anschlägen 68, die an jedem Ende angeordnet sind und ist in Steklung durch einen Abstands zylinder 72 und einen Haltering 74 montiert. Das Sitzglied 66 ist mit einer äußeren Ringnut 76 versehen, die mit dem Durchgang 52 fluchtet und steht in Verbindung mit dem Inneren mittels des Durchganges 78 über eine Reihe von ringförmig im Abstand voneinander angeordneten

w Öffnungen 80. Die Ventilsitze 82 sind an jedem Ende des Durchganges 78 ausgebildet und dazu bestimmt, mit den Ventilplatten 84 in Berührung zu treten. Die Enden des Sitzgliedes 66 sind mit vorgezogenen zylindrischen Teilen 86 versehen, die mit den Anschlägen 68 in Berührung kommen, so daß eine Kammer 88 an jedem Ende des Sitzgliedes 66 zwischen den Sitzen 82 und den Anschlägen 68 ausgebildet wird, um einen Bereich verfügbar zu machen, der es den Ventilplatten 84 erlaubt, sich zwischen einer den Durchgang 78 schließenden Stellung und einer mit dem Anschlag 68 in Berührung stehenden Stellung zu bewegen und somit den Fluß von dem Durchgang 78 zur Kammer 88 zu öffnen.

Wie am besten Fig. 6 zeigt, sind die Ventilplatten mit sehnenartigentfernten Teilen 89 ausgesattet als Vorkehrung, daß die Ventilplatten 84 nicht sich mit der Innenfläche der vorgezogenen

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Teile 86 in irgendeiner Zwischenstellung verkeilen. Auch sind die Anschläge 68 von einem größeren Durchmesser als die Ventilplatten 84 und sind so ausgebildet, daß sie radial sich erstreckende Zungen 90 sich bilden, so daß das Öl durch die Zwischenräume zwischen den Zungen 90 fließen kann, wenn die Ventilplatte 84 sich in einer Stellung an dem Anschlag 68 befindet.

Die Abflußventilanordnung 64, wie am besten aus den Fig. 1 bis 4 ersehen wwrden kann, umfaßt vorzugsweise ein rohrartiges Ventilteil 92, ein Führungsteil 94 und eine Fedrr 96.

Das Führungsfeil 94 sitzt in einem unteren Gewindeteil 98 einer Bohrung 100, deren oberes Ende mit der oberen Kammer 30 fluchtet. Das obere äußere Teil des Führungsteiles 24 ist mit einem Außengewinde versehen und, wie am besten Fig. 4 zeigf, mit einer Vielzahl in gleichen Abständen axial sich erstreckender Nuten 10Θ. Das untere äußere Teil des Führungsgliedes 94 ist in der Art eines Schraubenkopfes ausgebildet, wie bei 104 gezeigt ist, so daß das Führungsteil 94 mit einem geeigneten Mutternschlüssel in Stellung in dem Gewindeteil 98 der Bohrung 100 gebracht werden kann. Ein unter Federvorspannung stehender Stößel 105 ist vorzugsweise in dem Teil 14 in einer

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Stellung gelagert,, um in eine der Nuten 102 bewegt zu werden■·· und dabei das Führungsteil 94 in einer Drehstellung festiaulegen. Eine innere Bohrung 106, die in dem oberen Ende des Führungsteiles 94 ausgebildet ist, nimmt axial verschiebbar das untere Ende des röhrenartigen Ventilgliedes 92 auf.

Das Ventilglied 92 ist hohl und endet oben offen, um einem zenfc tralen Durchgang 108 zu bilden, der mit der oberen Kammer 30

in Verbindung steht und ist mit einem Zwischenteil 110 mit vergrößertem Durchmesser versehen, das einen Sitz für das untere Ende der Feder 96 bildet, um das untere Ende des Ventilglieds 92 in die Bohrung 106 des Führungsteils 94 zu drängen und somit das untere offene Ende des Durchgangs 108 zu schließen.

Das untere Ende 113 des Ventils 92 ist so bemessen, daß es genau in der Bohrung 106 sitzt, um eine sachgemäße Bewegung des Ventilgliedes 92 sicherzustellen. Eine äußere Ringnut 114 ist über dem unteren Ende 113 ausgebildet und verläuft zu dem vergrößerten Teil 110. Eine Vielzahl von Öffnungen 116 stellt eine Verbindung zwischen dem Mitteldurchgang 108 und der Nut 114 her. Die obere rechtwinklige Ringfläche 118 der Ventilführung 94 bildet einen Ventilsitz und die Feder 96 drängt das Ventilglied 92 in die in Fig. 2 dargestellte Stellung, in der das

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untere Ende oder die Ventilfläche des Teils 110 mit dem Ventilsitz 118 in Berührung steht, um den Ölfluß von der Nut 114 und zwischen der Ventilfläche des Gliedes 92 und dem Ventilsitz 118 abzuschließen.

Wenn sich das Ventilglied 92 in die Offenstellung bewegt, die in Fig. 3 dargestellt ist, fließt Öl von der Kanmer 30 durch den Durchgang 108, die Öffnungen 116 und vorbei an dem Ventilsitz 118 bzw. der Ventilfläche des Teiles 110, um axial durch die Nuten 102 des Ventilteiles 94 zum Kurbelgehäuse zu fließen. Um eine Beeinflussung zum Durchgang des Öls vorbei an dem. offenen Ventilglied 92 zu verringern, ist eine ringförmige Ausnehmung 119 vorzugsweise im Teil über der Ventilfläche 118 ausgebildet*

Das Öffnen des Ventilgliedes 92 wird erreicht durch den Öldruck, der auf ein Teil 120 der Ventüfläche wirkt, die die obere Begrenzung der Nut 114 bildet und die bei dem geschlossenen Ventil 92 im Öl in dem Durchgang 108 ausgesetzt wird und somit dem Druck innerhalb der oberen Kammer 30. Wenn sich das Ventilglied 92 einmal zu einer Offensteklung bewwegt, wird dann ein Teil 122 der Ventüfläche, die normalerweise mit dem Sitz 118 in Berührung steht, auch dem Öldruck in dem

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Durchgang 108 ausgesetzt.

Angenommen, der Brennkammerdruck ist unter dem vorbestimmten Maximalventildruck, den der Kolben 10 aufrechterhal-• ten soll und die obere und untere Kammer 30 bzw. 3 2* sind beide mit Öl gefüllt, so besteht während des letzten Teils eines jeden Aufwärtshubs des Kolbens 10 am Ende des Auspuffhubs und dem

ψ ersten Teil eines jeden nach unten gerichteten Ansaughubs durch

den Impuls des Außenteils 12 die Neigung, es nach oben relativ zum Innenteil 14 zu bewegen, wobei das Bestreben auftritt, die obere Kammer 30 auszudehnen und die untere Kammer 32 zusammenzudrücken. Der sich ergebende Anstieg des Öldrucks in der unteren Kammer 32 bewirkt es, daß die untere Ventil*· platte 84 der Zuführventilanordnung 56 nach oben gegen den unteren Ventilsitz 82 bewegt wird, um den Ölfluß von dem Durchgang 52 zur unteren Kammer 32 zu schließen. Das erzeugt eine hydraulische Verriegelung zwischen den Teilen 12 und 14 aufgrund des Öls, das in der unteren Kammer 32 enthalten ist mit dem Ergebnis, daß während eines jeden Taktes des Maschinenbetriebs eine nach oben gerichtete relative Bewegung des Außenteils 12 in Bezug auf das Innenteil 14 sehr gering ist und nur in dem Maß erlaubt wird, wie Öl von der unteren Kammer 32 über die Öfnnung 37 entweichen kann* In gleicher Weise be-

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wirkt die Neigung der oberen Kammer 30 sich während dieser Stellung der Kolbenbetätigung auszudehnen, daß die obere Platte 84 der Zuführventilanordnung 56 sich in die obere Stellung gegen den Anschlag 68 bewegt, um den ÖlfLuß von dem Durchgang 52 zu oberen ,Kammer 30 zu öffnen.

Ein kontrollierter Abfluß von der unteren Kammer 32 durch die Drosselöffnung 37 erlaubt dann ein allmähliches zyklisches Abnehmen im Volumen der unteren Kammer 32 und somit ein entsprechendes Ansteigen des Volumens in der oberen Kammer 30, um die relative Aufwärtsbewegung zwischen dem Außenteil 12 und dem Innenteil 14 zu ermöglichen. Wenn die obere Kammer 30 das Volumen vergrößert, wird Öl von dem Schmiersystem durch die Zuführventilanordnung 56 in die obere Kammer 30 geleitet, um die Kammer in einem gefüllten Zustand zu halten. ' .

Während des Kompressions- und Leistungshubs wird der auf den Kolbenkopf 16 wirkende Gasdruck zu dem Innenteil 14 durch das Öl in der oberen Kammer 30 übertragen, das einen hohen Öldruck in dieser Kammer erzeugt. Wenn der Gasdruck das gewählte obere Limit überschreitet, bildet sich ein ausreichender Öldruck in der oberen Kammer 30, um das Abflußventil 64 zu

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öffnen und Öl freizugeben, wobei das Außenteil 12 sich nach unten relativ zum Innenteil 14 bewegt und somit das Kompressionsverhältnis des Motors vermindert wird. Die relative Abwärtsbewegung des Außenteils 12 vergrößert die Kammer 32 und die untere Ventidplatte 84 der Zuführventilanordnung 56 wird in eine Stellung gegen den unteren Anschlag 68 bewegt, um die untere Kammer 32 zum Durchgang 52 zu öffnen und Öl tritt in die untere Kammer 32 ein, um sie in gefülltem Zustand zu halten.

Der Betrag des von der oberen Kammer 30 während eines Kompressionshubs abgelassenen Öls hängt ab von der Abweichung, mit der der Zylindergasdruck den überschreitet, der notwendig ist, um eine Öffnung des Ablaßventils 64 zu bewirken und von der Dauer dieses Drucküberschusses. Die Ventilfedereinstellung und die Länge der Dauer des Gasdrucküberschusses bestimmen die Abwärtsbewegung des Außenteils 12 relativ zum Innenteil 14. Die relative Aufwärtsbewegung auf der anderen Seite ist die gleiche bei jedem Auspuff- und Ansaughub und wird bestimmt durch Die Größe der festgelegten Öffnung 37. Wenn die relativen Aufwärts- und Abwärtsbewegungen gleich sind, was der Fall ist, wenn der Motor unter konstanter Last läuft, bleibt das effektive Kompressionsverhältnis unverändert. Wenn

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die Last ansteigt überschreiten die Abwärtsbewegungen die Aufwärtsbewegungen, wobei das Kompressionsverhältnis verringert wird bis ein Gleichgewicht erzeugt wird. ^!Wenn umgekehrt die Last verringert wird, steigt das Kompressionsverhältnis an zu einem neuen Gleichgewichtspunkt.

Bei der oben beschriebenen Betriebsweise wird angenommen, daß der Kolben sich mit einer konstanten Geschwindigkeit hin- und herbewegt. Es wurde jedoch gefunden, daß bei herkömmlichen federvorbelasteten druckregulierten Ventilen, um den Druck in der oberen Kammer 30 zu steuern, der Verbrennungsdruck die Neigung hat, sich über das gewünschte Maximum auszudehnen, wenn die Maschinengeschwindigkeit sich erhöht. Das beruht teilweise auf der vergrößerten Wirkung der Schwungkraft bei hohen Maschinengeschwindigkeiten. Bei herkömmlichen Ventilkonstruktibnen wirkt die Beharrungskraft dem Öffnen des Ventils entgegen und da die Beharrungskraft mit dem Quadrat der Maschinengeschwindigkeit ansteigt, öffnet bei hohen Geschwindigkeiten das Ventil nicht, bis der gewünschte maximale Verbrennungsdruck überschritten worden ist. Das Druckregulierungsablaßventil 64 der vorliegenden Erfindung ist so konstruiert, daß diese Probleme überwunden werden und ein im wesentlichen gleichförmiger maximaler Brennkammerdruck

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aufrechterhalten wird, ohne Rücksicht auf die Maschinenges chwindigkeit.

Aufgrund der Ausrichtung des röhrenartigen Ventilgliedes 92 so, daß es in einer Richtung sich bewegt parallel zur Bewegung des Kolbens 10 und aufgrund der Ventilschließbewegung in Abwärtsrichtung weg von der Zylinderbrennkammer, ist die durch die Feder 96 ausgeübte Ventilschließkraft.den Beharrungskräften entgegengesetzt, die auf das Ventilglied 92 wirken, wenn der Kolben sich beim Nähern des oberen Totpunkts verlangsamt und dann in entgegengesetzter Richtung wieder beschleunigt, wenn er den oberen Totpunkt passiert hat. Diese Beharrungskraft an dem Ventilglied 92 vergrößert sich proportional zum Quadrat der Maschinengeschwindigkeit und wirkt als öffnende Kraft auf das Ventilglied 92, welche sich mit der Maschinengeschwindigkeit vergrößert. Da die Beharrungskraft der Ventilschließenden Kraft der Feder 96 entgegen wirkt, wird die zum Öffnen des Ventilgliedes 92 erforderliche Kraft verringert, wenn sich die Maschinengeschwindigkeit erhöht. Das wiederum bewirkt, daß das Ventilglied 92 durch das unter Druck stehende Öl in der Kammer 30 bei einem niedrigeren Druck bei höheren Geschwindigkeiten als bei niederen Geschwindigkeiten geöffnet wird. Das ermöglicht es dem Ventilglied 92, das erforderliche.

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Volumen des Öls von der Kammer 30 zum Ausgleich eines Anstiegs des Brennkammerdruckes ohne Rücksicht auf die Mas chinenge s chwindigkeit abzulas s en.

Da auch die Beharrungskräfte parallel zur Richtung der Ventilbewegung wirken, beeinträchtigen diese Kräfte nicht die Reibungsberührung des Ventilgliedes 9'2 weder mit der Ventilführung 94 noch mit der Wand der Bohrung 100. Somit wird durch die vorgesehene erwähnte Ausrichtung in l/i Schließrichtung des Ventilgliedes 92 relativ zur Kolbenbewegung und der Brennkammer der gewünschte maximale Brennkammerdruck durch den Kolben 10 etwa gleichmäßig aufrechterhalten.

Die vorliegende Erfindung umfaßt ähnlich wie bei dem genannten USA-Patent 3 303 831 auejj eine kleine Arbeitsfläche in der Form des Ventilflächenteils 120 zum Öffnen des Ventils, wodurch eine weichere Feder und weniger Material für das Ventilglied 92 , wie bereits in dem Patent beschrieben, ermöglicht wird. Weiter ist das Ventilglied 92 der vorliegenden Erfindung mit einer vergrößerten Arbeitsfläche durch das Teil 122 versehen, das, nach dem das Ventilglied 92 aufgehoben ist, dem Druck des Öls ausgesetzt wird, das von dem Durchgang 108 des Ventilgliedes 92 abfließt, um einen plötzlichen

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Anstieg der Ventilöffnungskraft zu bewirken, was in einer schnappenden Öffnungsreaktion resultiert, die günstig beim Erzielen einer augenblicklichen Steuerung des Öldrucks in der Kammer 30 ist.

Während die Erfindung in mancher Hinsicht ähnlich der Konstruktion des zuletzt genannten Patents ist, bietet sie doch

" wesentliche Verbesserungen gegenüber der in dem Patent

offenbarten Konstruktion. Diese Verbesserung besteht in der Verfügbarmachung eines Ventilführungsteil 94 und in der besonderen Weise der Montierung innerhalb des unteren Endes der Bohrung 100, so daß der Bolzenkopf von einem Schlüssel erreicht werden kann zur Einstellbewegung des Führungsteils axial innerhalb der Bohrung 100. Es ist augenscheinlich, daß die Einstellung der Lage des Ventilsführungsteils in der Boh-

) rung 100 auch die Stellung des Ventilsitzes 118 und des Ventilgliedes 92 in einer geschlossenen Stellung einstellt und dabei die Vorspannung des Ventils 94, erzeugt durch die Feder 92, yerändert. Auf diese Weise ist es dann möglich, von Hand den Brennkammerdruck einzustellen, hei dem das Ventil 64 öffnet. Das ist eine bedeutsame Verbesserung, da bisher eine solche Einstellung nur erreicht werden konnte durch Entfernen der Ventilanordnung und Austauschen mit einer neuen festeingestell-

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ten Ventüanordnung oder durch Austausch der Feder. Die vorliegende Konstruktion erlaubt eine Einstellung um die optimalen Ergebnisse zu erzielen, nachdem die Maschine gelaufen ist. Die Stößelanordnung 105 stellt sicher, daß die Ventilführungsanordnung 94 nicht von ihrer eingestellten Lage während des Maschinenbetriebs abweicht.

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Claims (9)

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PATENTANSPRÜCHE

Ventilkonstruktion für Kolben mit veränderbarem Kompressionsverhältnis, der aus einem ersten und einem zweiten Teil besteht, die relativ zueinander ansprechend auf die Hin- und Herbewegung des Kolbens in Bezug auf die Brennkammer bewegbar sind, wobei eine Druckmittelkammer in dem Kolben vorgesehen ist, die ihr inneres Volumen verändert ansprechend auf die Relativbewegung und die Veränderungen in der darin vorhandenen Menge oder des Drucks, gekennzeichnet durch die Kombination eines Flüssigkeitsdurchganges der mit der Druckkammer in Verbindung steht, eines Ventilglieds, das durch den Kolben bewegbar getragen wird, um den Durphgang zu öffnen und zu schließen zur Steuerung des Druckmittels, um die Menge des Druckmittels in der Druckkammer zu verändern,

einer Einrichtung, die das Ventilglied nachgibig in die geschlossene Lage drängt, um den Druck des Fluidums in der Druckkammer zu regulieren, und

einer Einrichtung zur verschiebbaren Lagerung des Ventilglieds mit einem Ventilsitz, der von dem Ventilglied berührt wird um den Durchgang zu schließen, wobei ein Teil von dem Ende des Dhrchgangs gegenüberliegend der Druckmittelkammer zugänglich

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ist und wahlweise innerhalb des Durchgangs bewegbar ist, um die Lage des Ventilsitzes zu verändern und dabei den Fluidumsdruck zu verändern, der das Ventilglied betätigt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß Ventilglied mit einer ersten Arbeitsfläche von vorbestimmter Größe versehen ist, die dem Druckmitteldruck in der Druckmittelkammer in der offenen und geschlossenen Stellung ausgesetzt ist, wobei der DEUck die Neigung hat, das Ventilglied abzuheben und daß das Ventilglied mit einer zweiten Arbeitsfläche versehen ist, die dem Druck in der Druckmittelkammer nur ausgesetzt ist, wenn das Ventilglied abgehoben ist wobei die zweite Arbeitsfläche die erste verstärkt und die durch den Flüssigkeitsdruck ausgeübte öffnende Kraft erhöht, v/enn das Ventilglied durch den Fluidums druck in der Druckkammer abgehoben wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung ein Ventilführungsteil umfaßt, das den Ventilsitz bildet und daß das Ventilglied weiter ein erstes außen vergrößertes Teil umfaßt, das eine radiale Fläche bilde'., die dazu bestummt ißt, auf dem Ventilsitz in einer solchen Weine zu sitzen, daß ein Teil der radialen Fläche die erste

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Arbeitsfläche bildet und dem Fluidum auf der Einlaßseite des Ventilglieds ausgesetzt ist, wobei ein anderes Teil der radialen Fläche die zweite Arbeitsfläche bildet und am Ventilsitz aufliegt und daher nur dem Druckmittel ausgesetzt wird, wenn das Ventil abgehoben ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung ein Ventilführungsteil umfaßt, das in dem Durchgang sitzt, daß das Ventilglied röhrenförmig ist und gegen das Ventilführungsteil aufsitzt, um den Druckmittelstrom durch die Mitte des VentilgHedes abzuschließen, daß die Vorspannungseinrichtung eine Feder umfaßt, die das Ventilglied gegen das Ventilführungsteil drängt und daß das Ventilsitze.instellungsteil es ermöglicht, das Ventilführungsteü axial in dem Durchgang zu bewegen, wobei das röhrenförmige Ventilglied zu oder weg von der Feder bewegt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang die Druckmittelkammer mit dem Kurbelgehäuse des Motors verbindet, daß die Lagerung ein Ventilführungsteil umfaßt, dns eine obere Ausnehmung «•Ulfweist und einstellbar am unteren Ende des Durchgangs montiert Jst, wobei eine Vielzahl axial sich erstreckender Durch-

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gänge den Durchgang mit dem Kurbelgehäuse verbinden, daß das Ventilglied röhrenförmig ist und in der Ausnehmung des Ventilführungsteiles sitz, um die Verbindung zwischen dem Inneren des Ventilgliedes und dem Teil des Durchgangs über den Ventilführungsteil abzuschließen.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5_J dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil für eine Bewegung parallel zur Richtur■·<_ der Hin- und Herbewegung des Kolbens ausgerichtet ist und daß das Ventil in der Richtung schließt, die den Beharrungskräften entgegengesetzt ist, die auf das Ventil einwirken, wenn der Kolben in der Brennkammer sich verlangsamt.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Einrichtung zum Einstellen der Lage des Ventilsführungsteils axiaj. in Bezug auf den Durchgang vorgesehen ist und daß mit der Einstellung die Vorspannung und somit der Druck einstellbar ist, bei der das Ventilglied öffnet.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstelleinrichtung von der Unterseiite des Kolbens zugänglich ist.

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9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch

gekennzeichnet, daß das Führungsglied mit einem Außengewinde abschnitt versehen ist, das in einem Innengewinde eines Abschnitts des Durchganges sitzt und daß das Ventilführungsteil längs der Gewindefläche des Durchgangs axial bewegbar ist, um die Stellung des Ventilgliedes einzustellen wenn es geschlossen ist und somit den Druck bei dem das Ventil öffnet, wohei ψ eine Einrichtung zum wahlweisen Verriegeln des Ventilführungsteils in der gewünschten Drehstellung gegen eine unerwünschte axiale Bewegung vorgesehen ist.

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