DE2814863A1 - Einrichtung zur gesteuerten hydraulischen betaetigung von stellgliedern bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach Gattung des Hauptanspruchs. Es ist eine Einrichtung zur Steuerung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine und einer Einspritzvorrichtung, die jedem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist ein einziger Drehschieber zur Steuerung aller Gaswechselventile und ein einziger Drehschieber zur Steuerung aller Einspritzvorrichtungen vorgesehen, über lange Leitungen wird die Verbindung zwischen den Drehschiebern und den Stellgliedern hergestellt. Dabei ist zur Betätigung der Ventile ein doppelt wirkender Arbeitskolben vorgesehen mit unterschiedlicher Wirkfläche. Der an die kleinere der Wirkflächen angrenzende Arbeitsraum ist ständig mit der Druckquelle verbunden. Der gegenüberliegende Arbeitsraum wird gesteuert durch die Steuernuten am Drehschieber abwechselnd mit der Druckquelle oder mit einer Entlastungsleitung verbunden. Eine Änderung der Steuerzeiten bzw. der Überdeckung der Ventilöffnungszeiten von Auslaßventil und Einlaßventil wird durch Verschieben des Drehschiebers erreicht, auf dem die Steuernuten schräg zur Drehschieberachse verlaufende Steuerkanten aufweisen.

Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß zum einen unterschiedlich lange Verbindungsleitungen zu den einzelnen Stellgliedern vorgesehen sind und daß zum anderen diese Leitungen insgesamt sehr lang sein müssenj weil der Drehschieber für die Steuerung weit entfernt von den einzelnen Betätigungsorganen an den Zylinderköpfen der Brennkraftmaschine ist. Sobald eine der Leitungen mit Druckquelle verbunden ist, pflanzt sich der Druck in Form einer Druckwelle in der Leitung fort bis er am Kolben des Stellglieds reflektiert wird und wieder

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zurückläuft. Aufgrund der langen Laufwege der Druckwelle kann diese sich in der Amplitude stark ausbilden und weist eine sehr geringe Frequenz auf. Dies führt dazu, daß die öffnung z. B. eines der Gaswechselventile nicht schlagartig und nicht kontinuierlich erfolgen kann, so daß ein exaktes Einhalten von gewünschten Steuerzeiten nicht möglich ist. Nachteilig ist ferner, daß beim Öffnungshuh der Gaswechselventile der Kolben gegen den Druck der Druckquelle arbeiten muß, die die Eigenschaft einer hydraulischen Feder aufweist und damit sich nachteilig auf eine erreichbare maximale Öffnungsgeschwindigkeit auswirkt.

Die verwendeten Steuerschieber weisen jeweils nur eine einzige druckführende Steuernut auf, so daß der Drehschieber durch diese einseitig belastet wird. Dies führt bei hohen Betriebsdrücken zu frühzeitigem Verschleiß und zu Dichtproblemen, die die Funktionsfähigkeit der gesamten Einrichtung negativ beeinflussen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Einrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß kürzeste Verbindungswege zwischen den Steuernuten des Drehschiebers und den Arbeitsräumen der Stellglieder verwirklicht werden können bei großen Durchflußquerschnitten. Damit ist gewährleistet, daß die einzelnen Betätigungsorgane wie die Gaswechselventile oder Pumpkolben von Einspritzvorrichtungen schnell und exakt gesteuert werden können. Die symmetrische Anordnung der Steuerschlitze bewirken einen Kräftausgleich am Drehschieber, so daß dieser in Art eines nichtbelasteten Gleitlagers mit geringem Energieaufwand angetrieben werden kann und ein sehr günstiges Verschleißverhalten aufweist.

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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegeben Einrichtung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung- dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht einer Brennkraftmaschine mit erfindungsgemäß dieser zugeordneten und gemeinsam angetriebenen Drehschiebern, Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Drehschieber und die Brennkraftmaschine, Fig. 3 einen Schnitt quer zur Drehschieberachse mit einem doppelt wirkenden Arbeitskolben eines Stellglieds in einer ersten Stellung (Ventil geschlossen), Fig. 4 einen zweiten Schnitt durch den Drehschieber gemäß Fig. 3 mit in einer zweiten Stellung befindlichem Arbeitskolben (Ventil geöffnet), Fig. 5 eine Abwicklung des Drehschiebers gemäß dem Schnitt nach Fig. 3, Fig. 6 eine Abwicklung des Drehschiebers gemäß dem Schnitt nach Fig. 4, Fig. 7 die Ausgestaltung des Verbindungsquerschnitts am^Drehschieber der Verbindungsleitungen zu den Arbeitsräumen der Arbeitskolben, Fig.8 die Ventilerhebungskurven in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Kurbelwelle, Fig. 9 einen Schnitt durch eine Pumpedüse, die durch den erfindungsgemäß ausgestalteten Drehschieber betätigt wird, Fig. 10 die Abwicklung des Drehschiebers mit den die Pumpedüse steuernden Steuernuten, Fig. 11 eine zweite Ausgestaltung der die Pumpedüse steuernden Steuernuten, Fig.. 12 eine Abwicklung eines Teils der Steuernuten gemäß der Ausführung nach Fig. 11, Fig. 13 ein Förderdiagramm bezogen auf den Kurbelwinkel der Ausführungen gemäß Fig. 9 bis 12, und Fig. 14 eine alternative Ausführungsform des Arbeitskolbens der Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 und 4.

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Beschreibung

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Pig. 1 zeigt die Teilansicht einer Brennkraftmaschine mit vier Zylindern. Jedem Zylinder ist ein Drehschieber 2 zugeordnet, der an einer seiner außenliegenden Enden ein Antriebsrad 4 aufweist. Die Drehschieber liegen zueinander parallel mit horizontalen und senkrecht zur Kurbelwelle verlaufenden Achsen. Die Antriebsräder werden z. B. gemeinsam mit Hilfe eines Zahnriemens 5 angetrieben, der über Führungsrollen 6 so geführt ist, daß er gleichzeitig mit mehreren Zähnen in die Zahnung der entsprechend ausgestalteten Antriebsräder eingreift. Statt eines Antriebs mit einem Zahnriehmen ist natürlich

auch in äquivalenter Weise ein Antrieb mittels einer Kette bei entsprechend ausgestaltenen Antriebsrädern möglich. Der Antrieb des Zahnriemens erfolgt über ein Triebrad in der Weise, daß die Drehschieber 2 mit einem Viertel der Kurbelwellendrehazhl umlaufen. Für die exakte Einhaltung der Synchronität ist ferner eine Spannrolle 8 vorgesehen, die über einen Winkelhebel 9 von einem Hydraulikkolben 10 auf den Zahnriemen 5 gepreßt wird. Der Hydraulikkolben 10 wird auf seiner Rückseite vom Öldruck der Brennkraftmaschine und der Kraft einer Feder beaufschlagt und weist in .der Verbindungsleitung 12 zur Öldruckquelle eine Drossel.13 auf, die eine dämpfende Wirkung auf den Kolben 10 hat, so daß auftretende Schwingungen des Zahnriemens somit unterdrückt werden können. Die Verzahnung des Zahnriemens 5 liegt außen und die Antriebsräder 4 sind jeweils von oben auf den Zahnriemen aufsetzbar, so daß somit eine Demontage einzelner Drehschieber oder Antriebsräder 4 ohne Demontage des Zahnriemens oder anderer Drehschieber möglich ist und somit bei der Demontage eines Drehschiebers die Zuordnung der Stellung der übrigen Drehschieber erhalten bleibt.

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Der Schnitt nach Fig. 2 zeigt die angepaßte Ausgestaltung des Zylinderkopfes Ik. Die Hubkolbenbrennkraftmaschine weist dabei den üblichen hin und hergehenden Kolben 15 auf. der im Zylinder 16 den Zylinder 18 einschließt. Über Gaswechselventile 20 und 21 ist dieser Brennraum mit den Abgassammeisystem bzw. mit dem Ansaugsystem verbunden.

Der Ventilschaft der Gaswechselventile ist jeweils mit einer Betätigungsstange 24 eines Arbeitskolbens 25 verbunden, der Teil eines Stellglieds 26 ist. Die Stellglieder sind unmittelbar an einem Gehäuse 29 befestigt, das eine Zylinderbohrung 30 zur Aufnahme des Drehschiebers 2 aufweist. Von diesem ist ein Teil in der Fig. 2 gezeigt. Bei im Winkel von 90 Grad zueinander stehenden Gaswechselventilen 21 und 22 ergibt sich eine symmetrische Anordnung, wobei der rechte äußere Teil des Drehschiebers zur Steuerung des rechten Gaswechselventils 21 und der linke äußere Teil des Drehschiebers zur Steuerung des linken Gaswechseiventils 22 dienen. Der mittlere Teil des Drehschiebers weist bei diesem Ausführungsbeispiel Steuernuten 32 zur Steuerung einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung 33 auf in Form einer sogenannten Pumpedüse. Statt eines einzigen, mit verschiedenen Steuerbereichen versehenen Drehschiebers können auch z. B. 3 Schieberteile, die miteinander gekuppelt sind, verwendet werden. Die Anordnung und Funktion der Steuernuten für die Betätigung der Stellglieder 26 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 33 sind den folgenden Figuren zu entnehmen.

Beiderseits der Steuernuten 32 sind Ringnuten vorgesehen. Dabei ist die eine Ringnut eine Druckmittelverteilnut 35j die zur Weiterleitung des unter Druck zugeführten hydraulischen Druckmittels an unter Druck stehende Steuernuten dient. Die andere Ringnut ist eine Druckentlastungsnut 36, die zur Abführung des Druckmittels

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von den einzelnen Entlastungssteuernuten dient. Die Druckmittelverteilnut 35 ist ständig über eine Druckleitung 38 mit einem Druckspeicher 39 verbunden, der über eine Druckversorgungsleitung 40 von einer Pumpe 41 mit Druckmittel versorgt wird. Als Druckspeicher kann pro Betätigungsorgan ein einzelner Druckspeicher verwendet werden, um die Verbindung zu den Drucksteuernuten bzw. den Stellgliedern möglichst kurz zu halten. Es können aber auch diese einzelnen Druckspeicher gemäß Fig. 2a zu einem einzigen, jeweils einem Drehschieber zugeordneten Druckspeicher 39' zusammengefaßt v/erden. Dieser besitzt dann eine einzige Membran 37'a die von einer eingeschlossenen Druckgasfüllung belastet ist und pro Stellglied eine direkte Verbindungsbohrung zu den Drucksteuernuten hat, um die Drosselung des su den Stellgliedern fließenden Druckmittels möglichst gering zu halten.

Im Bypaß zur Pumpe 4l ist ein Drucksteuerventil 42 vorgesehen. Die Saugseite der Pumpe 41 ist über eine Saugleitung 43 mit dem Druckmittelvorratsbehälter 44 verbunden, der (bei der z. B. gezeigten Ausführungsform) als eine in einem Hohlraum des Zylinderskopfs vorgesehene Auffangswanne ausgebildet sein könnte. Die Auffangwanne liegt unterhalb des Gehäuses 29 im Zylinderkopf 14 und ist mit der Druckentlastungsnut 36 des Drehschiebers 2 ständig über eine oder mehrere große öffnungen 46 in der Wand des Gehäuses 29 verbunden. In die Druckentlastungsnut 36 münden radiale Bohrungen 47 ₃ die zu einer axialen, den Drehschieber durchdringenden Bohrung 48 führen, an die die Entlastungssteuernuten angeschlossen sind.

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Die Verteilung der Steuernuten auf dem Drehschieber 2 zur Steuerung der Stellglieder 26 ist den Figuren 3ibis 6 zu entnehmen. Fig. 3 zeigt dabei, daß der Drehschieber 2 vier Steuernuten aufweist, von denen sich je zwei Nuten gleicher Größe und Form paarig gegenüberliegen. Die beiden schmalen Entlastungssteuernuten 50 und 51 sind durch eine Radialbohrung 52 mit der Axialbohrung verbunden, die zur Druckentlastungsnut 36 führt. Die beiden anderen Drucksteuernuten 53 und 54 größerer Breite sind ständig mit der Druckquelle, d. h. über Druckverteilernut 35 mit dem jedem Drehschieber 2 zugeordneten Druckspeicher 39 verbunden.

Der Drehschieber 2 ist in der Zylinderbohrung 30 in einer dicht in das Gehäuse 29 eingepaßten, drehbaren Hülse geführt. Die Hülse 56 ist mittels einer Hebels 57 drehbar und weist einen Verbindungsquerschnitt 58 auf, der in eine Verbindungsaußennut 59 in der Hülse 56 . übergeht. Von der Verbindungsaußehnut 56 führt eine im Gehäuse 29 verlaufende Verbindungsleitung 60 zu einem ersten Arbeitsraum 61 des Stellglieds 26. Die Verbindungsaußennut 59 gewährleistet dabei, daß in jeder Drehstellung im ausgewählten Drehbereich der Hülse 56 die Verbindung zwischen Verbindungsleitung und Verbindungsquerschnitt 58 bestehen bleibt.

Das Gehäuse des Stellglieds 26 ist mit dem Gehäuse 29 des Drehschiebers 2 unmittelbar verbunden. Das Stellglied weist dabei einen Arbeitskolben 25 auf, der dicht in einem beiderseitig geschlossenen Zylinder verschiebbar ist und beiderseits aus diesem dicht herausführende Führungsstangen 64 und 24 aufweist, wobei die Führungsstange 24 die Betätigungsstange für das zugehörige Gaswechselventil ist.

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In der gezeigten Stellung nimmt der erste auf der einen Seite des Kolbens 25 im Zylinder 63 eingeschlossene Arbeitsraum 61 sein größtes Volumen ein, während der zweite, auf der anderen Seite des Kolbens im Zylinder 63 eingeschlossene Arbeitsraum 62 die kleinste Größe aufweist. Bünde¹¹65 beiderseits des Arbeitskolbens 25 sind entsprechende tassenförmige Ausnehmungen 66 an den Stirnseiten des Zylinders 63 zugeordnet und dienen als Dämpfungstassen zur Abbremsung der Kolbenbewegung kurz vor der Endstellung. Weiterhin ist in der Zylinderwand eine Entlastungs- und Spülbohrung 67 vorgesehen, die in der jeweiligen Endstellung des Kolbens durch diesen aufgesteuert wird und den jeweiligen Arbeitsraum mit dem Druckmittelvorratsbehälter HH verbindet

Der zweite Arbeitsraum 62 wird über eine zweite Verbindungsleitung 69 von Steuernuten auf dem Drehschieber 2 angesteuert. Diese Nuten sind jedoch im Schnitt nach Fig. 3 nicht erfaßt und liegen axial neben den in Fig. 3 gezeigten Nuten, weshalb die zweite Verbindungsleitung 69 nur gestrichelt eingetragen ist. Fig. 4 zeigt im Schnitt die Nuten am Drehschieber 2, durch die der zweite Arbeitsraum 62 des Stellglieds 26 angesteuert werden. Dort ist die Verbindung zum ersten Arbeitsraum 61 nur gestrichelt eingetragen.

Fig. 5 zeigt eine Abwicklung der Oberfläche des Drehschiebers 2 gemäß dem Schnitt nach Fig. 3- Es sind dabei die Steuerflächen zu sehen, die der ersten Verbindungsleitung 60 zugeordnet sind. Es ist erkennbar, daß die schmalen Entlastungssteuernuten 50 und 5I etwa Dreieckform haben und die breiten Drucksteuernuten 53 und 54, von denen jeweils eine zwischen den schmalen Entlastungssteuernuten liegt, im wesentlichen die Form eines regelmäßigen Trapez haben. Die die Steuerflächen begrenzenden und einander benachbarten

Steuerkanten der aufeinanderfolgenden Steuerflächen 909841 /0347

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981A863 sind zueinander parallel, d. h. also, daß sich ^® die Steuerflächen der aufeinanderfolgenden Steuernuten wechselweise einmal nach links in Achsrichtung des Drehschiebers und nach rechts in Achsrichtung des Drehschiebers verjüngen. Die Drucksteuernuten 53 und 5^ sind durch axial verlaufende Verbindungsnuten 72 und 73 mit einer Druckmittelverteilernut verbunden, die gleichermaßen wie die in Fig. 2 gezeigt Druckverteilernut 35 auf kürzestem Weg mit dem Druckspeicher 39 verbunden ist. Ferner ist in Fig. 5 der Verbindungsquerschnitt 58 zur Verbindungsleitung 60 eingezeichnet. Dieser Querschnitt hat eine linsenbis rhombusförmige Kontur, wie das auch der Fig. 7 zu entnehmen ist. Die lange Hauptachse des Verbindungsquerschnitts 58 liegt dabei parallel zur Achse des Drehschiebers 2. Durch diese Kontur wird erreicht, daß beim Überstreichen der Steuerkante einer der Steuernuten bereits bei einer geringen Überschneidung ein möglichst großer Querschnittsanteil des Verbindungsquerschnitts 58 geöffnet wird und daß andererseits sowohl an der linken Steuerkante 7^ als auch der rechten-Steuerkante 75 von beispielsweise der Drucksteuernut die gleiche Öffnungscharakteristik erreicht wird. Der größte Öffnungsquerschnitt pro Drehschieberverdrehwinkel wird bei rhombusformiger Kontur erreicht, wobei die Seiten des Rhombusses parallel den Steuerkanten der Steuernuten sind und die Erstreckung des Verbindungsquerschnitts in Umfangrichtung gleich dsm tangentialeii Abstand zweier Steuernuten voneinander ist. Bei eine_r linsenförmig ausgebildeten Kontur des Verbindungsquerschnitts 58 ist dieser durch Kreisbögen (doppelter Kreis-' abschnitt) darstellbar, deren große Radien nach der Formel

^r = K ρ (0,7...0,9) berechenbar sind. H ist dabei 2 sin oi.

der senkrechte Abstand der benachbarten Steuerkanten

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zweier aufeinanderfolgender Steuernuten und of der Steigungswinkel der spiralförmig verlaufenden Steuerkanten.

Der Schnitt gemäß Fig. 4 ist ein Schnitt durch den Drehschieber 2 im Bereich der axial neben den Steuernuten nach Fig. 3 und 5 liegenden Steuernuten zur Steuerung des zweiten Druckraums 62. Der Arbeitskolben 25 ist dabei in Fig. 4 in seiner zweiten Stellung eingezeichnet. Die erste Verbindungsleitung sowie die Verbindungsaußennut 59 und der Verbindungsquerschnitt 58 sind hier, da nicht geschnitten, nur gestrichelt eingetragen. Entsprechend spiegelbildlich dazu ist jetzt ein zweiter Verbindungsquerschnitt 7I₃ der in eine zweite Verbindungsaußennut 70 an der Hülse 56 mündet und über eine zweite Verbindungsleitung 69 mit dem zweiten Arbeitsraum 62 verbunden ist, im Schnitt dargestellt. Der erste Verbindungsquerschnitt 58 und der zweite Verbindungsquerschnitt 71 liegen sich diametral gegenüber und weisen eine identische Form auf. Auch die Steuerflächen der geschnittenen Steuernuten sind von identischer Form, wobei jeweils Steuerflächen gleicher Form axial gesehen nebeneinander liegen. Abweichend sind jedoch die Steuernuten mit trapezförmiger Steuerfläche jetzt als Entlastungssteuernuten und 78 ausgebildet, indem diese durch Radialbohrungen mit der Axialbohrung 48 im Drehschieber verbunden sind. Die Steuernuten mit dreieckiger Steuerfläche sind als Drucksteuernuten 8l und 82 ausgestaltet, indem diese über Verbindungsnuten 83 und 84' in analoger Weise wie die Verbinungsnuten 72 und 73 der Steuernuten 53 und 54 gemäß Fig. 5 mit dem Druckspeicher 39 verbunden sind. An entsprechend gleicher Stelle, jedoch um .I80 Grad versetzt, ist auch hier der zweite Verbindungsquerschnitt Jl vorgesehen.

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Für jedes Stellglied 24 sind wie oben beschrieben zwei nebeneinander liegende Folgen von Steuernuten am Drehschieber vorgesehen, wobei die eine Steuernutenfolge den ersten Arbeitsraum des Stellglieds steuert und die andere Steuernut den zweiten Arbeitsraum des Stellglieds steuert. Durch die identische Ausgestaltung der entsprechenden Steuerflächen wird erreicht, daß wenn z. B. der Verbindungsquerschnitt 58 mit der Drucksteuernut 53 in Überdeckung querschnitt 71 mit der Entlastungssteuernut 78 in Überdeckung kommt. Dementsprechend wird der erste Druckraum 61 mit Druckmittel belastet und der zweite Arbeitsraum 62 vom Druck entlastet. Die Breite der jeweiligen Steuernuten bestimmt die Dauer der jeweiligen Endstellung des Kolbens 25.

Um die Steuerzeiten ändern zu können, sind die Steuerflächen der Drucksteuernuten und der Belastungssteuernuten komplementär zueinander konisch bzw. dreieckförmig ausgebildet. Ergänzend dazu ist der Drehschieber 2 längs verschiebbar, so daß die relative axiale Lage der Verbindungsquerschnitte 58 und 71 in Bezug auf die Steuerflächen der Steuernuten veränderbar ist. In der einen extremen Lage der "Verbindungsquerschnitte bleibt der Arbeitskolben eine relativ kurze Zeit in seiner unteren, in Fig. 3 gezeigten Stellung (Ventil geöffnet) und während einer entsprechend vergrößerten Größzeit in seiner oberen in Fig. 4 gezeigten Endstellung (Ventil geschlossen). In der anderen Extremstellung der Verbindungsquerschnitte bleiben der Kolben 25 eine relativ lange Zeit in seiner unteren Stellung und jeweils nur eine sehr kurze Zeit in seiner oberen Stellung. Die Breite der Drucksteuernuten 53 und bestimmen dabei die Dauer der Schließstellung des dazugehörigen Gaswechselventils. Die Variationsmöglichkeiten der Ventilöffnungszeiten zeigen die Ventilerhebungskurven gemäß Fig. 8 für ein Einlaßvent.il und ein Auslaßventil.

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Die Verschiebung des Drehschiebers erfolgt mit Hilfe eines in Fig. 2 gezeigten Hebels 85, der in einer Ringnut 86 des Drehschiebers eingreift und in Abhängigkeit von ausgewählten Betriebsparametern verdrehbar ist. Damit können die Ventilsteuerzeiten für das Auslaßventil und das Einlaßventil z. B. drehzahlabhängig verändern. Es ist dabei vorteilhaft, die Überschneidung der Ventilöffnungszeiten von Einlaßventil und Auslaßventil bei abnehmender Drehzahl gegen O gehen zu lassen und bei steigender Drehzahl zu erhöhen. Damit kann erreicht werden, daß bei allen Drehzahlen ein Maximum an Leistung erzielt v/erden kann. Eine geringe Überschneidung der Ventilöffnungszeiten gibt bekanntermaßen ein gutes Drehmoment bei mittlerer Drehzahl und gegenüber einer Überschneidungszeit O eine verbesserte Höchstleistung. Eine starke Überschneidung bedingt in den unteren Drehzahlbereichen einer Brennkraftmaschine ein relativ niedriges Drehmoment, während bei hoher Drehzahl ein hohes Drehmoment d. h. eine sehr gute Höchstleistung erzielbar ist. Durch die Anpassung der Ventilüberschneidungszeit an den Drehzahlen ist es mit der erfindungsgemäßen Einrichtung möglich, bei allen Drehzahlen ein Maximum an Leistung bzif. Drehmoment bei einer Brennkraftmaschine zu erzielen.

Eine weitere Modifizierung der Ventilöffnungszeiten ist dadurch möglich, daß die Hülse 56 mit Hilfe des Hebels verdrehbar ist. Bei einer solchen Verdrehung bleibt die Verbindung zwischen den Verbindungsleitungen 6o bzw. 69 und den Verbindungsaußennuten 59 bzw. 70 erhalten. Lediglich die Verbindungsquerschnitte 58 bzw. 70 werden relativ zum Drehschieber in Umfangsrichtung verschoben, so daß ein früheres oder späteres Aufsteuern der Gaswechselventile bei gleichbleibenden Öffnungszeiten möglich wird. Dies kann in Abhängigkeit weiterer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine erfolgen.

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Die oben beschriebene Lösung einer Steuerung von Gaswechselventilen bietet also die Möglichkeit, die Ventilsteuerzeiten optimal zu gestalten. Dabei können z. B. jedem Gaswechselventil gesondert die beschriebene verdrehbare Hülse 59 zugeordnet werden, so daß die Ventilüberschneidungszeiten auf diese Weise beeinflußt werden können, ohne daß dabei die Ventilöffnungszeit verändert werden muß. Durch große Verbindungsquerschnitte und kurze Verbindungen zu einem weiterhin ^vor~ gesehenen Druckspeicher ist es möglich, die Öffnungsund Schließgeschwindigkeiten der Gaswechselventile sehr hoch zu machen. Speziell die Ausgestaltung der Verbindungsquerschnitte 58 bzw. 71 erlauben es, bei der gegebenen Konstruktion auf kleinem Raum einen sehr großen Querschnitt zu verwirklichen, der bereits bei einem geringen Verdrehwinkel des Verdrehschiebers im großen Maße geöffnet ist. Durch die symmetrische Gestaltung ist die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit gleich groß, was die Berechenbarkeit der.Ventilzeiten verbessert. Vorteilhafterweise sind ferner, die beiden Wirkflächen am Kolben 25 gleich groß, so daß auch hier eine gleiche Geschwindigkeit des Kolbens 25 beim Öffnen oder beim Schließen des Ventils eingehalten werden kann. Gegenüber einem Kolben, der nur einen Arbeitsraum hat und gegen die Kraft einer Feder arbeitet, hat diese Lösung den Vorteil, daß grössere Kräfte bei sehr kleinen bewegten Massen zur Verfügung stehen und damit die Öffnungsgeschwindigkeit wesentlich erhöht werden kann.

Der unmittelbare Anbau der Stellglieder 26 an den Drehschieber erlaubt sehr kurze Verbindungsleitungen 60 bzw. 69,

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so daß die beim öffnen des Verbindungsquerschnitts auftretenden Druckwellen mit hoher Frequenz reflektiert werden, und ein nahezu statischer Druck auf den Kolben 25 zur Wirkung kommt. Die Entlüftungs- und Spülbohrung 67 erlaubt einen abstimmbaren Durchsatz von Druckmittel durch die Arbeitsräume, so daß durch Austausch des Öles eine überhitzung des Druckmittels und die Bildung von Gasen in den Arbeitsräumen vermieden wird.

Vorteilhaft wird als Druckmittel Kotorschmieröl vorzugsweise Mehrbereichsöl verwendet, das bei einer Brennkraftmaschine sowieso als Vorrat vorhanden ist. Dabei kann z. B. die Wanne 44 im Zylinderkopf als Auffangwanne und Vorratsbehäler dienen, da ein Vermischen des Druckmediums zur Versorgung des Schmierölkreislaufs der Brennkraftmaschine mit dem Druckmedium zur Betätigung der Gaswechselventile dann nicht schädlich ist.

Vorteilhafterweise ist ferner der Antrieb der Drehschieber 2 so ausgelegt, daß er ein Viertel der Motordrehzahl beträgt. Damit sind Druck—Steuernuten und Entlastungssteuernuten am Umfang des Drehschiebers symmetrisch verteilt, so daß der statische Drehschieber druckausgeglichen ist. Natürlich ist auch eine weitere Unterteilung der Steuernuten möglich.

Die hydraulische Steuerung der Gaswechselventile hat neben den vorerwähnten Vorteilen auch noch insbesondere gegenüber nockengesteuerten Ventilen den Vorteil, daß ein gezielter Öffnungshub bei maximaler öffnungsgeschwindigkeit verwirklicht werden kann. Demgegenüber ist beim nockengesteuerten Gaswechselventil der Öffnungshub nur mit erheblichem, zusätzlichem Aufwand variabel, während die Öffnungsgeschwindigkeit und deren Verlauf sehr stark an die Nockenform gebunden ist.

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Eine Einrichtung zur Variation des Öffnungshubes der Gaswechselventile zeigt die Ausgestaltung des Stellglieds 26' gemäß Fig. 1*1. Während gleichermaßen wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 bzw. 4 der Drehschieber 3 in der Hülse 56 gelagert ist und diese wiederum im Gehäuse 29 gelagert ist, weist hier der Kolben 25' eine schräg verlaufende Steuerkante 88 auf. Diese Steuerkante wird z. B. durch einen Anschliff 89 am Arbeitskolben 25^! verwirklicht. Der Anschliff erfolgt von der Seite des Arbeitskolbens her, die den ersten Arbeitsraum 6l begrenzt und arbeitet mit einem im Bereich der Wand des Zylinders 63 vorgesehenen Durchtrittsquerschnitt 91 der ersten Verbindungsleitung 60 zusammen. Von der, der Steuerkante 88 gegenüberliegenden Seite des Kolbens 25' führt nunmehr eine Führungsstange ab, die der Führungsstange 64 gemäß Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entspricht. Die Führungsstange 92 ist an ihrem Ende prismatisch ausgebildet und ist innerhalb einer Führungshülse 93 verschiebbar. Diese ist mittels eines Hebels 95 verdrehbar, so daß der Kolben 25 mit der Steuerkante 88 je nach Drehstellung des Kolbens beim Öffnungshub des Gaswechselventils früher oder später den Durchtrittsquerschnitt 91 verschließt. Das eingeschlossene Druckmittel im ersten Arbeitsraum 6l verhindert dann einen weiteren Hub des Gaswechselventils, so daß der Öffnungshub damit beendet ist. Das Schließen des Gaswechselventils erfolgt dann in gleicher Weise wie bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 oder 4. In der untersten Stellung des Kolbens 25 sitzt dieser auf einem zwischen diesem und der abschließenden Stirnseite 90 des Zylinders 63 eingeschlossenen Ölpcföoer auf und hat den Durchtrittsquerschnitt 91 verschlossen. Damit der Kolben wieder nach oben bewegt werden kann, ist eine von der Verbindungsleitung 60 abzweigende Umgehungsleitung 9^ vorgesehen, die auf der Stirnseite 90 in den ersten Arbeitsraum 6l mündet und ein in Fließrichtung zum Arbeitsraum 6l öffnendes Rückschlagventil 87 enthält.

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Gleichzeitig mit der Steuerung der Gaswechselventile ist, wie bereits bei Fig. gezeigt, die Steuerung einer Kraftstoff einspritzvorrichtung möglich. Fig. 9 zeigt die Ausgestaltung einer solchen Einspritzvorrichtung und die entsprechende Ausgestaltung des Drehschiebers mit Steuernuten für die Steuerung der Einspritzvorrichtung. Ähnlich wie zur Steuerung der Gaswechselventile sind hier zwei einander diametral gegenüberliegende Entlastungssteuernuten 96 und 97 sowie gleichfalls diametral einander gegenüberliegende Drucksteuernuten 98 und 99 mit jeweils gleicher Form vorgesehen. Die Nuten folgen einander in bekannter Reihenfolge, ähnlich wie bei den Nutenanordnungen gemäß Fig. 3 oder gemäß Fig. 4. Die Entlastungssteuernuten sind miteinander und mit der axialen Bohrung 48 durch eine radiale Bohrung 100 verbunden. Der Drehschieber 2 selbst wird auch hier in einer Hülse 101 dicht geführt, die mittels eines Hebels 102 in dem Gehäuse 29 verdrehbar ist. Die Hülse 101 v/eist eine Verbindungsaußennut IO3 auf, die einerseits ständig mit einer Verbindungsleitung 104 zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung verbunden ist und andererseits ständig mit einem Verbindungsquerschnitt 105 verbunden ist, der je nach Drehstellung mit einem der Steuernuten am Drehschieber in Verbindung gebracht wird.

Fig. 10 zeigt die Form und die Anordnung der Steuernuten gemäß Fig. 9 am Umfang des Drehschiebers. Die Steuerfläche der einzelnen Steuernuten sind Parallelogramme mit zueinander parallelen Seiten. Die schmäleren Entlastungssteuernuten 96 und 97 sind, wie dort erkennbar₃ jeweils über zwei Radialbohrungen 100 mit der Axialbchrung 48 verbunden. Die Drucksteuernuten hingegen -weisen Verbindungsnuten 107 und 108 auf, die zur Druckmittelverteilernut 35 führen. Die die Steuernuten begrenzenden langen Steuerkanten laufen leicht schräg zu Achse des Drehschiebers bzw. spiralförmig. Der Verbindungsquerschnitt IO5 ist schlitzförmig ausgestaltet und v/eist die gleiche Steigerung und die gleiche Seitenlänge wie. die langen spiralförmig verlaufende Steuerkanten der Steuernuten auf.

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In der Verbindungsleitung 104 ist ein mit Hilfe eines Hebels .109 verstellbarer Drehschieber 110 angeordnet, mit dem der freie Querschnitt der Verbindungsleitung geändert werden kann. Die Verbindungsleitung führt in einen Zylinder 111, in dem dicht verschiebbar ein Arbeitskolben 112 angeordnet ist. Der Arbeitskolben ist an einer fest ver-r ankerten Zugfeder 113 befestigt und kann durch das über die Verbindungsleitung 104 einströmende Druckmedium entgegen der Kraft der Zugfeder in dem Zylinder 111 längs verschoben werden. An der der Zugfeder gegenüberliegenden Stirnseite 114 schließt sich koaxial ein Pumpkolben 115 von kleinerem Durchmessers an. Dieser taucht in eine Bohrung 116 ein, die sich an der geschlossenen Stirnseite des Zylinders 111 anschließt und deren Achse koaxial zur Achse des Zylinders 111 liegt. Die Bohrung 116 ist im wesentlichen als Sackbohrung ausgeführt mit einer kegelförmigen Spitze, die der kegelförmigen Spitze 117 des Pumpkolbens 115 angepaßt ist und in deren Bereich Spritzlöcher 118 zum angrenzenden Brennraum 18 der Brennkraftmaschine abgehen.

Am unteren Ende der Bohrung 116 kurz unterhalb der höchsten Stellung des Pumpkolbens 115 mündet eine Kraftstoffversorgungsleitung 120 ein, die von einer Kraftstoffzumeßeinrichtung 121 her in den unteren als Kraftstoffvorlagerungsraum 122 ausgebildeten Teil der Bohrung 116 führt. Unmittelbar vor dem Eintritt der Kraftstoffversorgungsleitung 120 in den Kraftstoffvorlagerungsraum ist ein in Richtung zur Kraftstoffzumeßeinrichtung 120 schließendes Rückschlagventil 124 eingebaut.

Der im Zylinder 111 zwischen Stirnseite 114 des Kolbens 112 und der Stirnseite des Zylinders 111 eingeschlossene Raum 125 ist über eine in der Mantelfläche des Zylinders abgehende Entlastungsleitung 126 mit einem Vorratsbehälter

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des Druckmittels verbunden, durch das der Arbeitskolben 112 über die Verbindungsleitung 104 belastet wird. Dadurch wird erreicht, daß der Raum 125 ständig mit dem Druckmedium gefüllt bleibt.

Die Stirnseite 114 des Arbeitskolbens 112 v/eist eine spiralig verlaufende Steuerkante 127 auf, die mit der Eintrittsöffnung 128 der Entlastungsleitung 126 zusammenarbeitet. Unmittelbar bevor die kegelförmige Spitze 117 des Pumpkolbens 115 die Endstellung in der Bohrung II6 erreicht hat, hat die Steuerkante bei entsprechender Drehstellung des Arbeitskolbens 112 die Eintrittsöffnung 128 vollständig geschlossen, so daß der abwärtsbewegte Arbeitskolben 112 hydraulisch gestoppt wird. Es wird damit erreicht daß die kegelförmige Spitze 117 nicht hart auf das unterste Ende der Bohrung II6 aufsetzt.

Zur Einhaltung der Drehstellung des Arbeitskolbens 112 weist dieser in seiner Mantelfläche einen Längsschlitz 130 auf, in den ein durch einen Exzenter 131 verstellbarer Haltestift 132 eingreift. Über diesen kann der nutzbare Pumpenhub des Arbeitskolbens 112 und seine Endstellung eingestellt werden oder korrigiert werden. Um den als Puffer wirkenden Raum 125 möglichst klein zu halten, sind Scheiben 133 einlegbar.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Sobald der Verbindungsquerschnitt IO5 bei einem sich im Uhrzeigersinn drehenden Drehschieber 2 mit beispielsweise der Drucksteuernut 98 in Verbindung kommt, baut sich in dem federseitigen Ende des Zylinders 111, dem Arbeitsraum 1233 sehr schnell ein hydraulischer Druck auf, den der Druckspeicher 39 ₃ der von der Pumpe Hl mit Druckmedium versorgt wird, zur Verfügung stellt, Durch die schlitzförmige Gestalt des Verbindungsquerschnitts IO5, der sehr schnell und über die gesamte Länge geöffnet werden kann, baut sich der Druck insbesondere bei voll geöffnetem Drehschieber 110

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sehr schnell auf. Die hier wiederum sehr kurz gehaltenen Verbindungsleitungen ermöglichen auch hier einen schwingungsarmen und nahezu linear verlaufenden Druckanstieg aufgrund der hohen Frequenz der sich reflektierenden Druckwellen. Der Druckverlauf wird somit nur noch durch die Drosselung des Speicherdrucks an dem sich öffnenden Verbindungsquerschnitt IO5 bzw. am Drehschieber 110 beeinflußt .

Das einströmende Druckmedium bewirkt nun eine Verschiebung des Arbeitskolbens 112 entgegen der Kraft der Zugfeder 113j wodurch auch der Pumpkolben II6 in Richtung zu den Spritzöffnungen II8 verschoben wird. In dem Kraftstoffvorlagerungraum 122 war zuvor durch die Kraftstoffzumeßeinrichtung 121 die gewünschte Kraftstoffeinspritzmenge vorgelagert worden, die nun durch den abwärts bewegten Pumpkolben 115 durch die Spritzöffnungen II8 in den Brennraum ausgespritzt wird. Nach Verschluß der Entlastungsleitung 126 durch die spiralige Steuerkante 127 kommt der Arbeitskolben 112 zum Stillstand. In dieser Stellung verschließt die kegelförmige Spitze II7 die Spritzöffnungen 118, so daß im Laufe des sich anschließenden Verbrennungsvorgangs und Expansionshubs des Kolbens 15 der Brennkraftmaschine keine Abgase in den Kraftstoffvorlagerungsraum 122 gelangen können. Dies vermindert auch ein Verkochen der Spritzöffnungen II8. Kommt nun bei der weiteren Drehung des Drehschiebers 12 nach vorhergehendem vollständigen Verschluß der Verbindungsquerschnitt 105 in Überdeckung mit der Entlastungssteuernut 97, so wird der Arbeitskolben 112 durch die Zugfeder II3 in seine obere Endstellung gezogen und der Kraftstoffvorlagerungsraum vergrößert. In diesen kann in der obersten Stellung des Arbeitskolbens 112 bzw. des Pumpkolbens 115 wiederum Kraftstoff über die Kraftstoffversorgungsleitung 120 vorgelagert werden. Dazu ist nur eine geringe Zeit notwendig, weshalb die

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Breite der Entlastungssteuernut 97 und 96 relativ schmal gehalten werden kann. Bei der darauffolgenden Wiederabwärtsbewegung des Pumpkolbens verhindert das Rückschlagventil 12iJ ein Zurückfließen des Kraftstoffs in die Kraftstoff ·- versorgungsleitung 120.

Mit Hilfe des Drehschiebers 110 kann die Druckaufbaugeschwindigkeit auf der Rückseite des Arbeitskolbens 112 verändert werden und somit auch die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 15· Entsprechend läßt sich die Einspritzzeit der vorgelagerten Kraftstoffeinspritzraenge variieren. Ein Mindestöffnungsquerschnitt kann durch eine im Drehschieber vorgesehene Drosselbohrung 119 bei dessen Schließstellung eingehalten werden. Durch geeignete Stellmittel läßt sich der Drehschieber in Abhängigkeit von ausgewählten Betriebsparametern verdrehen. Gleichermaßen kann auch die Änderung des Spritzbeginns durch Längsverschieben des Drehschiebers 2 erfolgen, da wegen der spiralig angeordneten Steuerkanten der Steuernuten diese Verschiebung eine Änderung des Aufsteuerzeitpunkts des Verbindungsquerschnitts 105 bewirkt. Eine weitere Variationsmöglichkeit ist auch hier durch die Verdrehung der Hülse 10I₃ in der sich der Verbindungsquerschnitte 105 befindet, möglich. Der Einspritzzeitpunkt kann somit unabhängig einerseits durch die Verschiebung des Drehschiebers 2 und andererseits durch die Verdrehung der Hülse 101 verändert werden. Damit sind Möglichkeiten geboten, in Abhängigkeit von mehreren Parametern gleichzeitig den Spritzbeginn zu verändern.

Eine Möglichkeit der Beeinflussung des Einspritzverlaufes wird durch die Figuren 11 bis 13 verdeutlicht. Aus der Fig. 11 ist zu ersehen, daß bei sich im Uhrzeigersinn drehenden Drehschieber, an diesem jeweils der Drucksteuernut 98 und 99 vorgelagert, die Austrittsöffnung

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135 einer Drosselbohrung I36 befindet, die mit der nacheilenden Drucksteuernut 98 bzw. 99 verbunden ist. Auf diese Weise kann bereits bevor eine der Drucksteuernuten in Überdeckung mit dem Verbindungsquerschnitt IO5 gelangt, Druckmittel über die Drosselbohrung I36 zu fließen und den Arbeitsraum 123 vor dem Arbeitskolben 112 mit Druck beaufschlagen. Der Abstand S der vorausgehenden Begrenzungskante der Entlastungsnut 96 oder 97 von der Austrittsöffnung 135 ist dabei in jeden Fall größer als die Breite B des Verbindungsquerschnitts IO5. In Fig. 12 ist die Zuordnung der Drosselbohrung I36 bzw.

deren Austrittsöffnung 135 zur Drucksteuernut 98 und zum Verbindungsquerschnitt IO5 in der Abwicklung gezeigt. Ist der Abstand A der Austrittsöffnung 135 von der nachfolgenden Drucksteuernut gleich breit oder kleiner als die Breite B des Verbindungsquerschnitts IO5, so wird durch diese Anordnung zunächst ein Hub des Arbeitskolbens 112 mit langsamer Hubgeschwindigkeit erzielt, (Voreinspritzmenge) die, sobald die Verbindungsnut in Überdeckung mit der Drucksteuernut 98 kommt, steil ansteigt, wobei dann der restliche Förderhub des Pumpkolbens II5 also die Haupteinspritzung durchgeführt wird. Ist jedoch der Abstand der Austrittsöffnung 135 wesentlich größer als die Breite des Verbindungsquerschnitts 105, so wird die Austrittsöffnung 135 wieder geschlossen bevor der Verbindungsquerschnitt IO5 in Überdeckung mit der Drucksteuernut gelangt. Dies bewirkt daß während der Zeit, in der die Austrittsöffnung 135 geöffnet ist, der Arbeitskolben 112 einen kleinen Hub mit langsamer Hubgeschwindigkeit durchführen kann, nach Verschluß der Austrittsöffnung 135 jedoch wieder zum Stillstand kommt und erst danach bei aufgesteuertem Verbindungsquerschnitt 105 den restlichen Förderhub schnell durchführt.

Zur Verwirklichung der obenbeschriebenen Ausführung weist der Verbindungsquerschnitt 105 einen, in der Breite reduzierten Teil 142 auf, der sich z. B, wie in Fig. 12 gezeigt,

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am äußersten Ende des Verbindungsquerschnitts IO5 in nasenförmige Ausbildung befinden kann. Diesem ist dann die Drosselbohrung 136' zugeordnet. Der in der Breite von der der Drosselbohrung 136 bzw. 136¹ abgewandten Seite her reduzierte Teil 1^2 kann natürlich auch in der Mitte des Verbindungsquerschnitts IO5 angeordnet sein.

Die oben beschriebenen Zusammenhänge werden durch das Diagramm gemäß Fig. 13 deutlich. Die Kurve 138 zeigt die normale Hubbewegung des Pumpkolbens 115 über den Drehwinkel CX bei der Ausführung nach Fig. 9· Entsprechend dem Pumpenhub pro Zeiteinheit wird Kraftstoff pro Zeiteinheit in den Brennraum eingespritzt. Diese Kraftstoffmenge ist hier über den Drehwinkel aufgetragen. Ist der Abstand zwischen Austrittsöffnung 135 und Steuerkante nachfolgender Drucksteuernut kleiner als die Breite des Verbindungsquerschnitts IO5, ergibt sich der Einspritzlauf 139· Ist jedoch der Abstand A der Austrittsöffnung 135 von der nachfolgenden Steuerkante größer als die Breite B des Verbindungsquerschnitts, der z. B. im Wirkbereich der Drosselbohrung I36 wie Fig. 12 zeigt, schmäler ausgeführt werden kann, so ergibt sich die Kurve IhO mit einer Voreinspritzung, dann Unterbrechung der Einspritzung und einer nachfolgenden Haupteinspritzung.

Die Verschiebbarkeit des Drehschiebers insbesondere in Abhängigkeit von Drehzahl kann nun vorteilhaft dazu ausgenutzt werden, bei ausgesuchten, z. B. niedrigen Drehzahlen eine Voreinspritzung gemäß dem Kurvenzug 140 zu verwirklichen. Bei weiterer Verstellung gelangt die Austrittsöffnung 135 von dem nasenförmigen, in der Breite reduzierten Teil l42 des Verbindungsquerschnitts 105 weg zu dem Verbindungsquerschnitt 105 in der ursprünglichen Breite. In dieser Stellung wird dann gemäß .der Kurve 139 eingespritzt. Es ist aber auch möglich, dann wenn der nasenförmige Teil und die Drosselbohrung am Ende des Verbindungsquerschnitts

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vorgesehen ist., bei einer Verschiebung des Drehschiebers die Drosselbohrung und seine Austrittsöffnung ganz aus dem Wirkbereich des Verbindungsquerschnitts 105 zu bringen. Bei dieser Ausgestaltung würde im Leerlauf nach der Kurve 140 voreingespritzt dnd danach bei höheren Drehzahlen entsprechend der Kurve 1 ~$> der Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt.

Es ist zu ersehen, daß durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebs von Gaswechselventilen und einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde, eine Vielfalt von Möglichkeiten gegeben sind, die Brennkraftmaschine in jedem Betriebsbereich optimal zu betreiben. Statt der Einspritzvorrichtung nach Fig.9 kann natürlich auch eine beliebige andere, angepaßte Einspritzvorrichtung vorgesehen werden. Der hydraulische Antrieb der Einspritzvorrichtung nach Fig. 9 hat dabei gegenüber gleichermaßen wirkende η Pumpendüsen, die mit einem Nocken angetrieben werden, den Vorteil, daß der Einspritzverlauf wesentlich genauer beherrscht werden kann. Bei hydraulischer Betätigung gemäß der Ausgestaltung der Erfindung kann nahezu bis zum Ende des Hubs des Arbeitskolbens 112 bzw. des Pumpkolbens 115 eine sehr hohe Hubgeschwindigkeit eingehalten werden. Dadurch läßt sich die Einspritzzeit in vorteilhafter Weise verkürzen, was sich insbesondere auch positiv auf die Festlegbarkeit des Einspritzzeitpunkts auswirkt. Bei noekenangetriebener Pumpedüse hingegen nimmt die Hubgeschwindigkeit zum Ende des liutshubs aus den bekannten konstruktionsbedingten Gründen gegen Null hin ab. Dies ist notwendig, da der Pumpkolben 115 ohne Anschlag in seine Endstellung gebracht werden muß. Dies verlangsamt insgesamt die Verstellgeschwindigkeit des Pumpkolbens und vergrößert die Einspritzzeit.

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Claims (1)

1. R.' 458 '.

   24.1.1978

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   ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

   Ansprüche

   ίϊ\ Einrichtung zur gesteuerten hydraulischen Betätigung von Stellgliedern durch die über Betätigungsorgane die Zufuhr der Betriebsstoffe Luft/oder Kraftstoff und die Abfuhr der resultierenden Verbrennungsstoffe aus dem Brennraum bei Brennkraftmaschinen gesteuert werden mit wenigstens einem in Abhängigkeit von Betriebsparametern verschiebbaren und synchron zur Drehzahl der Brennkraftmaschine angetriebenen, rotierenden Drehschieber, der Steuernuten aufweist mit schräg verlaufenden Steuerkanten und insbesondere zur Steuerung der Stellglieder für Gaswechselventile Steuernuten aufweist mit in Bezug auf die Drehachse des Drehschiebers kegelförmigen bis trapezförmigen Steuerflächen abwechseInder Richtung und durch dessen Steuernuten über ■Verbindungsleitungen wenigstens ein von dem Arbeitskolben wenigstens eines der Stellglieder eingeschlossener Arbeitsraum die Verbindung zu einer hydraulisches Druckmittel liefernden Druckquelle zur Verstellung des Arbeitskolbens steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß pro Zylinder

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   der Brennkraftmaschine ein quer zur Kurbelwellenachse angeordneter Drehschieber (2) vorgesehen ist, der pro Stellglied (26, 112) am Umfang symmetrisch verteilt .eine gerade Zahl von Steuernuten aufweist, von denen jeweils ein Paar diametral gegenüberliegende Nuten miteinander in Verbindung stehen, die gleiche Form der Steuerfläche aufweisen und die aufeinanderfolgenden Paare abwechselnd ständig mit der Druckquelle bzw. mit einer Entlastungsleitung (^8, 36, ^l\6) verbunden sind.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehschieber (2) gemeinsam synchron angetrieben sind und axial verschiebbar sind und daß die Stellglieder (26, 11) unmittelbar an das den Drehschieber führende Drehschiebergehäuse (29) angrenzen mit Verbindungsleitung (60, 69, 104), die auf kürzestem Weg vom Drehschieber zu dem Arbeitsraum (6l, 62, 123) der Stellglieder führen.

   3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Steuernuten (50, 51, 53, 5^, 77, 78, 81, 82) gesteuerte Verbindungsquerschnitt (58, 71) der Verbindungsleitung (60, 69) in der Wand des den Drehschieber (2) führenden Zylinders (30 ) die Form eines Rhombusses mit zu den Steuerkanten der Steuernuten parallelen Seiten aufweist.

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   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Steuernuten (50, 51, 53, 54, 81, 82, 77,

   78) gesteuerte Verbindungsquerschnitt (58, 71) der Verbindungsleitung (60, 69) in der Wand des den Drehschieber (2) führenden Zylinders (30) die Form eines doppelten Kreisabschnittes mit in Richtung der Drehachse liegender Hauptachse aufweist.

   5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der den Verbindungsquerschnitt (58, 71) bildenden Kreisabschnitte 70% bis 90% des senkrechten Abstands der benachbarten Steuerkanten zweier aufeinanderfolgender Steuernuten dividiert durch 2 · sind o£des Steigungswinkels ei der spiralig verlaufenden Steuerkanten ist.

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die die Gaswechselventile (21, 22) betätigenden Stellglieder (26) jeweils einen doppelwirkenden Arbeitskolben (25) aufweisen, der beiderseits eine gleich große Wirkfläche hat und daß zu jedem der beiderseits angrenzenden Arbeitsräume (6l, 62) eine Verbindungsleitung (60, 69) vorgesehen ist, von denen jede von einer von zwei paarig nebeneinander liegenden Folgen von im Wechsel aufeinanderfolgenden Drucksteuernuten (53j 54 bzw. 81, 82) und Entlastungssteuernuten (50, 51 bzw. 77, 78) am Umfang des Drehschiebers (2) steuerbar ist, in der Form, daß von den Arbeitsräumen (61, 62) während der Drehung des Drehschiebers im Wechsel der eine mit der Druckquelle verbindbar und der andere entlastbar ist.

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   7. Einrichtung nach Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (33) vorgesehen ist, mit einem Arbeitskolben (112, 112'), der durch hydraulischen Druck entgegen der Kraft einer Feder (113_S 113') verschiebbar ist, daß der Arbeitsraum (123) über den Arbeitskolben (112) über eine Verbindungsleitung (104) mit dem den Drehschieber (2) führenden Zylinder verbunden ist und daß der Verbindungsquerschnitt (105) der Verbindungsleitung die Form eines in Bezug auf die Drehschieberachse schräg verlaufenden Schlitzes aufweist, dessen parallele Steuerkanten parallel zu den Steuerkanten der Steuernuten (96, 97, 98, 99) liegen, die Steuerflächen in Form von Parallelogrammen aufweisen und durch die der Verbindungsquerschnitt (105) in der ganzen Länge der axialen Überdeckung aufsteuerbar bzw. verschließbar ist.

   8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 oder 7 j dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (2) wenigstens teilweise in wenigstens einer in das Gehäuse (29) des Drehschiebers eingesetzten, in Abhängigkeit von Betriebsparametern verdreh baren Hülse (56, 101) geführt wird und in der Hülse die Verbindungsquerschnitte (58, 71, 105) vorgesehen sind, die in zwischen Hülse und Drehschiebergehäuse angeordnete Verbindungaußennuten (59, 70, 103) übergehen, die unabhängig von der Drehstellung der Hülse ständig mit den zu den Stellgliedern führenden Verbindungsleitungen verbunden sind.

   9. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 oder 7j

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   dadurch gekennzeichnet, daß durch den Arbeitskolben (25, 112) in dessen Endlage eine Spülbohrung (67) aufsteuerbar ist.

   10. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Endstellungen des Arbeitskolbens hydraulische Puffer (65, 66, 125) vorgesehen sind.

   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daßder Arbeitskolben (25*, 112) schräge Steuerkanten (88, 127) aufweist", durch die eine Entlastungsleitung (60, 126) je nach Drehstellung des Arbeitskolbens in Bezug auf die abführende Öffnung (91, 128) der Entlastungsleitung nach einem kürzeren oder längeren Arbeitshub verschließbar ist.

   12. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verbindungsleitung (10¹I) zum Arbeitskolben (112) der Kraft stoff einspritzvorrichtung ein insbesondere in Abhängigkeit von der Drehzahl verstellbarer Drehschieber (110) als Drossel angeordnet ist.

   13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber ein in dessen Schließstellung geöffnete Drosselbohrung (119) zur Einhaltung eines MindestÖffnungsquerschnitts aufweist.

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   Ik. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche J

   bis 11,' dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftstoffeinspritzvorrichtung eine Pumpedüse vorgesehen ist, deren Kraftstoffvorlagerungsraum (122), der von einem mit dem Arbeitskolben (112) verbundenen Pumpkolben (115) in einer mit Spritzöffnungen (118) versehenen Sackbohrung (116) eingeschlossen ist, zur Kraftstoffeinspritzmengenvorlagerung mit einer Kraftstoffzumeßeinrichtung (121) verbindbar ist.

   15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackbohrung (II6) ein kegelförmiges Ende aufweist, von dem die Spritzöffnungen (112) abführen und der Pumpkclben (115) eine ensprechend ausgebildete Spitze (117) aufweist, mit der die Spritzöffnungen verschhließbar sind.

   16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpkolben nur kurz vor dem Einspritzzeitpunkt für die Vor lagerung des einzuspritzenden Kraftstoffs anhebbar ist.

   17. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkante der Drucksteuernut eine Austrittsöffnung 135 einer Drosselbohrung (136) in Drehrichtung gesehen vorgelagert ist, wobei die Drosselbohrung mit der Druckquelle ständig verbunden ist, und ihr Abstand von der vorauseilenden Entlastungsnut ^ der Ereite des Verbindungsquerschnitts (105) ist.

   18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,

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   daß der Abstand der Austrittsöffnung (135) von der Steuerkante der Drucksteuernut (98) =. der Breite des schlitzförmigen Verbindungsquerschnitts (105) ist, der den Arbeitsraum (123) über dem Arbeitskolben (112) der Pumpedüse über die Verbindungsleitung (104) mit den Steuernuten verbindet.

   19· Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (142) des schlitzförmigen Verbindungsquerschnitts (105) der Austrittsöffnung (135) der Drosselbohrung (136) zugeordnet ist, in der Breite reduziert und schmäler als der Abstand der Austrittsöffnung von der Drucksteuernut ist, und daß die Austrittsöffnung (135)durch axiale Verschiebung des Drehschiebers (2) aus dem Wirkbereich dieses Teils (142) bringbar ist.

   20. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (113) als Zugfeder ausgebildet ist.

   21. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle, den einzelnen Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnete Drehschieber ein gezähntes Antriebsrad (4) aufweisen, an das ein angetriebenes mit entsprechender Zähnung versehenes bandförmiges, umlaufendes Antriebselement (5) preßbar ist.

   22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebselement einen Zahnriemen mit außenliegender Verzahnung ist.

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   23· Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,

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   dadurch gekennzeichnet, daß an dem Drehschiebergehäuse (29) wenigstens ein Druckspeicher (39) angeordnet ist, der mit den druckmittelführenden Drucksteuernuten verbunden ist.

   24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckspeicher (39*) so ausgebildet ist, daß sich kürzeste Verbindungen zu den Betätigungsorganen ergeben.

   25· Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Stellglied ein besonderer Druckspeicher 39 zugeordnet

   26. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Drehschieber· gehäuses (29) eine als Druckmittelvorratsbehalter (4*1) dienende Auffangwanne im Zylinderkopf angeordnet und von gekühlten Wänden des Zylinderkopfes umgeben ist und daß als Entlastungsleitung große, mit den Entlastungssteuernuten verbundene Öffnungen (46) in der Wand des Drehschiebergehäuses vorgesehen sind.

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