DD152832A5

DD152832A5 - Verfahren und vorrichtung zum selektiven veraendern des kompressionsverhaeltnisses bei verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DD152832A5
Application number: DD80223575A
Authority: DD
Inventors: Robert Herrmann
Original assignee: Semt
Priority date: 1979-08-30
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1981-12-09
Also published as: FR2464372A1; EP0024994A1; PL226506A1; AU6191880A; JPS5650231A; ES494651A0; ES8200742A1; DK370080A; NO802537L; YU217280A; SE8005910L; FI802683A7; BR8005437A

Abstract

Das erfindungsgemaesse Verfahren und die Vorrichtung zu seiner Umsetzung beruht auf der Beeinflussung der Zylinderfuellung des Motors. Erzielt werden soll eine Loesung, ohne dass konstruktive Massnahmen prinzipiell in den Aufbau der kinematischen Steuerkette fuer das Einlassventil eingreifen, wobei auch eine Verlaengerung der Periode mit vollstaendig geoeffnetem Einlassventil unterbleiben soll. Es wird die Aufgabe geloest, ueber die Einlassventilsteuerung das wirksame Kompressionsverhaeltnis zu variieren und hierzu eine einfache Loesung zu finden. Erfindungsgemaess wird hierzu bei niedrigen Drehzahlen das Einlassventil frueher als ueblich geschlossen, waehrend bei hoeheren Drehzahlen ein spaeteres Schliessen bei stark eingeschraenktem Stroemungsquerschnitt erfolgt.Dies wird durch eine spezielle Nockenform und einen steuerbaren Hydraulikzylinder zum Unterdruecken von Nockenhubanteilen moeglich. Vorzugsweise Anwendung bei aufgeladenen Dieselmotoren.

Description

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Verfahren und Vorrichtung zum selektiven Verändern des Kompressionsyerhältnisses bei VerbrennüngsmqtjDren

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum selektiven Verändern des Kompressionsverhältnisses bei Verbrennungsmotoren, insbesondere aufgeladenen Verbrennungsmotoren, in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors. Dabei •soll ein maximales Kompressionsverhältnis bei niedrigen Drehzahlen erzielbar sein, um es zu ermöglichen, die mechanischen und thermischen Belastungen des Motors*bei hohen Drehzahlen zu verringern, ohne daß der Wirkungsgrad des Motors verschlechtert wird, und ohne daß die Starteigenschaf~ ten gemindert werden« Die Anwendung soll auch aufgeladene Dieselmotoren umfassen«

Charak'ceristij<_ der bekannten technischen^ Lösungen

Bekannt ist für Verbrennungsmotoren mit Ventilsteuerung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verändern dee Schließzeitpunktes vom Einlaßventil, indem bei niedrigen Drehzahlen der Schließzeitpunkt in die Nähe des unteren Totpunktes gebracht wird, und indem bei hohen Drehzahlen der Schließzextpunkt bis vor den unteren Totpunkt vorverlagert wird« Dies erfolgt unter Verwendung einer Vorrichtung, deren sich am Nocken abstützende Stösselrolle für jedes Einlaßventil an einem um einen Exzenter schwenkbaren Arm angebracht ist* Dieser Exzenter ist selektiv in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors in seiner Winkelstellung einstellbar· Dadurch wird es möglich, die Stösselrolle relativ zu dem Nokken zu bewegen, so daS ein Nacheilen oder ein Voreilen des

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tatsächlichen Schließens des Einlaßventils gegenüber seinem normalen Schließzeitpunkt erzielbar ist.

Diese bekannte Vorrichtung ist nachteilig, da sie gleichzeitige Änderungen der Zeitpunkte des öffnens und Schließens des Einlaßventils bewirkt und so die Hubkennlinie des Nokkens für das Einlaßventil verschiebt, was zum Verschieben der Perioden der vollständigen öffnung des Einlaßventils bezüglich des oberen und unteren Totpunktes führte Ferner ,kompliziert diese bekannte Vorrichtung erheblich den mechanischen Aufbau der kinematischen Steuerkette jedes Einlaßventils, die sich von der Nockenwelle bis zum Einlaßventil erstreckt* Durch die Hebelartnsteuerung ist es notwendig, die Kipphebalvorrichtung zu ändern, wobei häufig ein vorzeitiger Verschleiß der Bauteile bewirkt wird«, Infolgedessen ist diese bekannte Vorrichtung in der Praxis nur begrenzt anwendbar»

Für Verbrennungsmotoren der eingangs genannten Gattung soll ein Verfahren und eine Vorrichtung ohne die erwähnten Mängel erzielt werden, d_e h_e, die Perioden für das vollständige öffnen des Einlaßventils sollen nicht verlängert werden» Weiterhin sollen die konstruktiven Maßnahmen nicht prinzipiell in den Aufbau der kinematischen Steuerkette für das Einlaßventil eingreifen_e

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein veränderliches wirksames Kompressionsverhältnis über Maßnah

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men an der Einlaßventilsteuerung einzustellen. Dies erlaubt, Motoren mit sehr hohem Kompressionsverhältnis aufzuladen, die man normalerweise wegen der sehr hohen maximalen Verbrennungsdrücke nicht aufladen kann. Die zu schaffende Lösung soll es ferner erlauben, in weiten Bereichen den Aufladegrad bereits aufgeladener Motoren zu erhöhen, wobei die Mangel beim Start und bei Teillast auf ein Minimum verringert werden. Die konstruktive Lösung der gestellten Aufgabe soll ferner einfach sein»

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum selektiven Verändern des Kompres.sionsverhältnisses gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß bei niedrigen Drehzahlen das Schließen jedes Einlaßventils vor dem normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt bei Verringerung seiner Schließverzögerung bewirkt wird, während dann, wenn die Motordrehzahl eine bestimmte Schwelle übersteigt, bei mit hoher Drehzahl arbeitendem Motor, die Öffnungszeit jedes Einlaßventils über den normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt hinaus verlängert wird, wobei das Einlaßventil daran gehindert wird, sich zum normalen Schließzeitpunkt vollständig zu schließen und der Durchströmungsquerschnitt zwischen dem Einlaßventil und Einlaßventilsitz auf einen Wert verringert wird, der im Vergleich zum maximalen, der vollen öffnung des Ventils entsprechenden Strömungsquerschriitt verhältnismäßig gering ist* .

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist für Verbrennungsmotoren, deren kinematische Steuerkette für jedes Einlaßventil sich von der Nockenweile bis zum Einlaßventil erstrockt, das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß

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bei geringen Drehzahlen in die kinematische Steuerkette jedes Einlaßventils eine Periode unterdrückter Übertragung des Hubes eines Nockens vorhanden ist« Hierdurch wird die genannte Verringerung der Verzögerung beim Schließen des genannten Einlaßventils herbeigeführt und zusätzlich eine Verringerung des Hubes des Einlaßventile bewirkt»

Vorzugsweise wird die Period© unterdrückter Übertragung so beraessen, daß man einen Teilhub des Einlaßventils erhält, der ungefähr 40 bis 80 % des normalen Gesamthubes des Einlaßventils entspricht, wobei vorzugsweise der genannte verringerte Strömungsquerschnitt zwischen Einlaßventil und Einlaßventilsitz bei hohen Drehzahlen höchstens 20 bis 60 % des freien Strömungsquerschnittes bei maximaler öffnung des genannten Einlaßventils beträgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Schließen des Einlaßventils in aer Nähe des unteren Totpunktes vorzugsweise in einem Drehwinkelbereich der Nockenwelle von O bis 20 nach dem unteren Totpunkt, speziell jedoch in einem Bereich von 10 bis 15°, bei niedrigen Drehzahlen bewirkt*

Bei hohen Drehzahlen liegt für das erfindungsgemäße Verfahren öer verzögerte Schließzeitpunkt des Einlaßventils vorteilhaft bei 30 bis 65°, vorzugsweise bei 50 bis 60°, Nokkenwellendrehwinkel nach dem unteren Totpunkt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Realisierung-des genannten Verfahrens,.wobei sie innerhalb aer kinematischen Steuerkette jedes Einlaßventils eine Anordnung enthält, mittels der ein!Schließen des Einlaßventils vor dem normalen Schließzeitpunkt nach Durch-

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lauf des unteren Totpunktes bewirkt wird und so in Abhängigkeit öer momentanen Drehzahl des Motors regelbar ist, daß diese nur bei geringen Drehzahlen wirksam ist· Weiterhin ist eine andere nur bei hohen Drehzahlen wirksame Anorndung an Nocken vorhanden, die es erlaub, die 'Öffnungsperiode jedes Einlaßventils über den normalen Schließzeitpunkt hinaus nach dem unteren Totpunkt merklich zu verlängern, indem sie jodes Einlaßventil daran hindert, sich schon zu diesem Zeitpunkt vollständig zu schließen» :

Gemäß einem weiteren Merkmal dieser Vorrichtung" bildet die Anordnung zum vorgezogenen Schließen des Einlaßventils bei geringen Drehzahlen ein System zum Unterdrücken der Übertragung von Hubanteilen des Nockens, so daß ein unwirksamer Hub dos Nockenprofils eintritt«

Gemäß einem weiteren besonders vorteilhaften Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Anordnung zum verzögerten Schließen des Einlaßventils bei hohen Drehzahlen von einem zusätzlichen Abschnitt des Nockens jedes Einlaßventils gebildet, der eine Restöffnung des Einlaßventils bewirkt und sich im wesentlichen kontinuierlich und progressiv an seinen beiden Enden en die Hauptergebung für das öffnen und Schließen des Einlaßventils bzw» an das kreisförmige Grundventil des Nockens anschließt*

Eine bevorzugte Ausführungsforrc der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist als System zum Unterdrücken der Übertragung von Hubanteilen einen Hydraulikzylinder auf, der in die ki~ nematische Steuerkette jedes Einlaßventils diese in zwei Teile unterteilend eingebaut ist, von denen eines der Teile kinematisch mit dem Körper des Hydraulikzylinders und der

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andere Teil mit dem Kolben des Hydraulikzylinders kinematisch verbunden ist.

Vorzugsweise besitzt der Hydraulikzylinder wenigstens eine mit einem Rückschlagventil versehene Zuführungsleitung für nichtkomprossible Hydraulikflüssigkeit zwischen dem mit der kinematischen Steuerkette verbundenen Ende des Zylinderkörpers und dem Kolben und wenigstens eine mit einem Sperrventil versehene Auslaßlextung für die Flüssigkeit im Zylinderkörper, wobei das Sperrventil durch ein äußeres Steuerorgan so gesteuert ist, daß entsprechend dem momentanen Wert der Motordrehzahl bei niedrigen Drehzahlen ein Durchströmen der Flüssigkeit möglich ist, jedoch bei hohen Drehzahlen verhindert wird*

In weiterer Ausgestaltung weist der Hydraulikzylinder eine Rückstellfeder zum Rückführen des Zylinderkolbens zum freien Ende des Körpers auf, das dem der kinematischen Steuerkette verbundenen Ende gegenüberliegt, wobei die Rückstellkraft der Rückstellfeder kleiner als die der Rückstellfeder des Einlaßventils ist«. Damit vermag die Rückstellfeder des Hydraulikzylinders nicht das Einlaßventil mit eigener Kraft zu öffnen«

Ein geschlossener öl- bzw» Hydraulikkreislauf für die Vorrichtung am Motor wird dadurch erzielt_s daß der Zuführkanal in das Gehäuse des Motors mündet und wenigstens eine Speisepumpe vorhanden ist, während die Auslaßlextung.vorzugsweiseebenfalls mit dem ülgehause des Motors in Verbindung·steht«

Vorteilhaft laßt sich die erfindungsgeraäße Vorrichtung dadurch in dio kinematische Steuerkette! eines Verbrennungs-

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motors eingliedern, daß der Hydraulikzylinder im Bereich des Stössels angeordnet ist, wobei der Stössel mit dem Körper oder dem Kolben des Hydraulikzylinders verbunden ist, während die Kipphebelstange mit dem Kolben oder dem Körper des Hydraulikzylinders verbunden ist.

Zweckmäßig ist, die Auslaßleitung für die Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikzylinder im wesentlichen quer zu der Bewegungsachse des Stössels und der Kipphebelstsnge des Einlaßventils oder, für den Fall, daß der Körper des Hydraulikzylinders mit dem Stössel verbunden ist, in einem bestimmten Abstand von dem mit der kinematischen Steuerkette verbundenen Ende des Körpers mündend angeordnet»-Mit dieser Anordnung wird bei Relativbewegungen zwischen Kolben und Körper des Hydraulikzylinders das vollständige Verdrängen der Hydraulikflüssigkeit aus diesem unterbunden.

In Weiterbildung des Innenaufbaus des Hydraulikzylinders ist es vorteilhaft, daß bei Berührung des Stössels mit dem Grundprofil des Nockens die Kante am unteren Ende des Kolbens sich gegenüber der mit der Abführleitung verbundenen öffnung im Hydraulikzylinder befindet, wobei die Kante im wesentlichen eben und in einem vorgegebenen Abstand vom unteren Rand der öffnung verlaufend ausgeführt ist» Zweckmäßig verläuft dabei die Achse der öffnung im Körper koaxial mit der öffnung am Ende der AuslaSleitung*

Zum Begrenzen der Durchflußmenge von Hydraulikflüssigkeit bei geöffneten Sperrventil ist im Zuführkanal ein Drosselorgan mit kalibrierter öffnung vorhanden. Vorteilhaft ist. im Hydraulikzylinder stets ein Flüssigkeitspolster vorhanden. Dies wird dadurch gewährleistet, daß die Achse der öffnung der Auslaßleitung gegenüber der Achse der öffnung in

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Körper um eine vorgegebene Länge nach oben versetzt ist, wobei die öffnung der Auslaßleitung durch den Körper verdeckt ist«

Erfindungsgemäß läßt sich der Hydraulikzylinder zum Eingriff in die kinematische Steuerkette auch am Kipphebel anordnen, ,der hierzu seinerseits aus zwei über eine Achse angelenkte und miteinander verbundenen Teilen besteht, wobei ein Teil einerseits mit der Kipphebelstange und andererseits mit dem Zylin.derkörper oder dem Kolben des Hydraulikzylinders verbunden ist, während der andere Teil einerseits mit dem Einlaßventil und andererseits mit dem Kolben oder dem Zylindcrkörper des Hydraulikzylinders verbunden ist_e Dabei sind Kanäle in den Teilen des Kipphebels angeordnet, die in weitere Kanäle münden, die in der Achse vorhanden sind und mit einer Hydraulikflüssigkeitsreserve oder dem Gehäuse des Motors unter Bildung eines geschlossenen Kreislaufes in Verbindung stehen=,

Vorteilhaft ist zur Bildung eines hydraulischen Polsters für den Kolben im Hydraulikzylinder zwischen dem ringförmigen Ende des Kolbens und dem Ende der Innenwand des Zylinders eine bauliche Ausführung der Art, daß üer Kolben im wesentlichen die Form einer hohlen zylindrischen Hülse aufweist, wobei die Kanäle in den Hydraulikzylinder im wesentlichen parallel zur ßewegungsschse des Kolbens verlaufen, und daß die Wand des Endes des Zylinderkörpers, die mit der kinematischen Kette verbunden ist., eine Ringnut besitzt.

Erflndungsgemäß wird zum Erzielen des spaten Schließung dos Einlaßventils bei hohen Drehzahlen der Nocken so ausgeführt',

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daß der zusätzliche Abschnitt so bemessen ist, daß er einem Nockenwellendrehwinkel von ungefähr 10 bis 65°, vorzugsweise von 35 bis 50°, entspricht. In den genannten Winkelgrößen ist dann das spätere Schließen einstellbar«

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die maximale radiale Höhe des*zusätzlichen Abschnitts, bezogen auf das kreisförmige Grundprofil des Nockens, einen Wert zwischen 20 % und 60 % 'der radialen Höhe des kreisförmigen Teils der Haupterhebung, bezogen auf das Grundprofil des Nockens, wodurch sich ©in wesentlich verringerter Durchströmquerschnitt am Einlaßventil während des Abschnittes des längeren Schließens ergibt* Zweckmäßig ist die Größe des unterdrückten Anteiles des Hubes im wesentlichen gleich der maximalen radialen Höhe des zusätzlichen Abschnittes«

Ausführuρμs b ei spiele

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert« Es zeigen:

Fig. 1 bis 3ί teilweise vertikale Querschnittsansichten

eines Dieselmotors in Höhe eines Einlaßventils, dessen kinematische, sich von der Nokkenvvfelle bis zu dem Ventil erstreckende Steuerkette eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform enthält, wobei die einseinen Ansichten die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens nacheinander, insbesondere bei geringen Drehzahlen, darstellen;

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Fig» 4 eine vergrößerte Einzelansicht gemäß dem

Pfeil IV in Fig* I und ferner gestrichelt eine mögliche abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig«, 5 und 6s das Profil des Steuernockens des Einlaßventils als Abwicklung auf der Ordinate in Abhängigkeit vom Drehwinkel der Nockenwelle, der auf der Abszisse aufgetragen ist. Für niedrige Drehzahlen gilt Fig, 5, für hohe Drehzahlen Fig_e 6_e Das Profil des Nockens, das einer wirksamen Öffnung des Einlaßventils entspricht, ist mit starkem Strich dargestellt« In Fig« 5 ist ferner gestrichelt das abgewickelte Profil des Hubes des Einlaßventils dargestellt, das man mit der in der Fig_s 4 gestrichelt dargestellten abgewandelten Ausführungsform der Erfindung erhält;

Fig» 7ί Teilschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgernäßen Vorrichtung im Bereich der Kipphebele

Gemäß den Fig_o 1 bis 4 besitzt jeder Zylinder 1 eines Verbrennungsmotors, der vorzugsweise vorverdichtet oder aufge« laden betrieben wird und insbesondere ein Dieselmotor ist, wenigstens ein Einlaßventil 2, das über eine kinematische Steuerkette 34 von einem mit der Nockenwelle ~ nicht dargestellt - drehfesten Nocken 3 gesteuert wird und wenigstens ein Auslaßventil - nicht dargestellt -«, Die kinematische Steuerkette 34 umfaßt insbesondere eine Rolle 4, die sich

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auf dem Nocken 3 abstützt und an einem Stössel 5 befestigt ist, der seinerseits fest mit einer Kipphebelstange 6 verbunden ist» Letztere steht mit einem Kipphebel 7 in Verbindung, der auf das Ventil 2 einwirkt. Eine Rückstellfeder 8 ist vorgesehen, die das Ventil 2 zu schließen sucht, indem es dieses auf seinen Sitz 9 zurückführt.

Gemäß einer ersten Ausführungsform besitzt die erfindungsgesnäße Vorrichtung innerhalb der kinematischen Steuerkette 34 jedes Einlaßventils 2 einen Hydraulikzylinder 10, der das Schließen des Einlaßventils 2 vor dem normalen Schließzeitpunkt hinter dem unteren Totpunkt und damit zusätzlich einen Teilhub des Einlaßventils bewirkt. Dieser.Hydraulikzylinder 10 wird in Abhängigkeit von der momentanen Drehzahl des Motors so eingestellt, daß er nur bei geringen Drehzahlen arbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ferner ein Mittel, das die Öffnungsperiode jedes Einlaßventils 2 merklich über den normalen Schließzeitpunkt nach dem Durchlauf des unteren Totpunktes hinaus verlängert, indem es das Ventil daran hindert, sich zu diesem Zeitpunnt vollständig zu schließen. Dieses Mittel wirkt nur bei hohen Drehzahlen, Bei dem in den Fig, I bis 3 dargestellten Beispiel wird dieses Mittel als ein zusätzlicher Abschnitt 11 am Nocken 3 jedes Einlaßventils 2 ausgeführt, Wie aus Fig. deutlich hervorgeht, erlaubt dieser zusätzliche Abschnitt die Beibehaltung einer Restöffnung des Einlaßventils 2» Der Abschnitt 11 schließ sich an seinen, beiden entgegengesetzten Enden 12; 13 (siehe Fig« 4) im wesentlichen kontinuierlich und progressiv an die Haupterhebung 14 zum Steuern des öffnens und des Schließen^ des Einlaßventils 2 bzw. an das kreisförmige Grundprofil IS des Nockens 3 an.

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Gemäß einem vorteilhaften Merkmal dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung beträgt die maximale radiale Höhe h des zusätzlichen Abschnitts 11, bezogen auf das kreisförmige Grundprofil 15 des Nockens 3, etwa 20 bis 60 % der radialen Höhe H des kreisförmigen Bereichs 18 der Haupterhebung 14, bezogen auf das Grundprofil 15 des Nockens 3*

Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der erfindungsgemä-Ben Vorrichtung besitzt der Hydraulikzylinder 10 zum Erzielen eines vorgezogenen oder voreilenden Teilschließhubes des Einlaßventils bei niedrigen Drehzahlen ein .Steuersystem zur verzögerten Übertragung des Hubes des Nockens 3, das einen Tothub des Nockenprofils bei niedrigen Lasten bewirkt« Dieser Tothub wird durch den Zentrumswinkel A in den Fig» 4' Und 5 veranschaulicht. Er erlaubt dos Schließen das Ventils im Punkte C* Vorteilhafterweise wird dieser Tothub so vorgesehen, daß er einer radialen Höhe des Nockenprofils entspricht., die im wesentlichen gleich der radialen Höhe h des zusätzlichen Abschnitts 11 entspricht, so daß. der"Zentrumswinkel A, der dem Tothub entspricht, ebenfalls dem ?:entrumswinkel A entspricht, der zu dem Bereich des zusätzlichen Abschnitts 11 gehört«

Gemäß der ersten, in den Fig, 1 und 4 dargestellten Ausführungsform, umfaßt das System zur verzögerten Übertragung auch den Hydraulikzylinder 10/der in die kinematische Steuerkette 34 für jedes ,Einlaßventil 2 eingesetzt ist, und diese in zwei Teile unterteilt, von denen einer kinematisch mit dem Körper 20 des Hydraulikzylinders 10 und eier andere mit dem Kolben 21 des Hydraulikzylinders 10 kinematisch verbunden ist« In dem in den Fig« 1 bis 4 dargestellten Beispiel wird der mit dem Körper 20 des Hydraulikzylinders 10

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verbundene Teil der kinematischen Steuerkette 34 von dem Stössel 5, der praktisch mit dem Körper 20 des Hydraulikzylinders 10 übereinstimmt, und von der Rolle 4, die auf dem Nocken 3 aufliegt, gebildet. Der andere mit dem Kolben 21 des Hydraulikzylinders 10 verbundene Teil wird von der Kipphebelotange 6 und dem Kipphebel 7 gebildet«

Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal besitzt der Hydraulikzylinder 10 wenigstens einen Zuführkanal 22 für nichtkompressible Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Ende 23 des mit der kinematischen Steuerkette 34 verbundenen Körpers 20 - Fig. 4 - und dem Kolben 21 und ein Rückschlagventil 24, und ferner wenigstens eine Auslaßleitung 25 zum Abführen der Flüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder 10» Die Auslaßleitung 25 ist mit einem Sperrventil 26 versehen, das von einem äußeren Steuerorgan 27 - Fig, 1 bis 3 - gesteuert wird, das nach dem momentanen Wert der Motordrehzahl so geregelt ist, daß bei geringer Belastung ciie Öffnung des Sperrventils 26 und das Schließen dieses Sperrventils 26 oberhalb einer gewissen Schwelle, bei der der Motor als mit hohen Drehzahlen arbeitend betrachtet werden kann, bewirkt wird.

Gemäß einem weiteren besonderen Merkmal der Erfindung mündet der Zuführkanal 22 in das Gehäuse 35 des Motors, und es ist wenigstens eine.Pumpe zur Speisung deo Hydraulikzylinders mit öl vorhanden* Die Auslaßleitung 25 steht ebenfalls vor» zugsweise mit dem Gehäuse 35 des Motors sowie dessen ÖI» sumpfes in Verbindung, so daß ein geschlossener Kreislauf gebildet wird* Gegebenenfalls kann eine abgewandelte Ausführungsform vorgesehen werden, bei der der Zuführkanal 22 und die Auslaßleitung 25 an einen Hydraulikfiüssigkeitsvorrat angeschlossen werden, so daß ebenfalls ein geschlosse-

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ner kreislauf entsteht»

Gemäß einem weiteren besonderen Vorteil dieser Vorrichtung besitzt der Hydraulikzylinder 10 eine Rückstellfeder 28 zur Rückführung des Kolbens 21 zum freien Ende 29 des Körpers 20, das dem Ende 23 entgegengesetzt ist, das mit der kinematischen Kette 34 in Verbindung steht. Die Rückstellkraft der Rückstellfeder 28 ist kleiner als die der Rückstellfeder S zur Rückführung des Einlaßventils 2 auf seinen Sitz 9_C

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal dieser Vorrichtung kann die Zuführleitung 22 ein Drosselorgan 30 mit geeichter öffnung zur Begrenzung der Strömungsmenge der Hydrau~ likflüssigkeit besitzen, wenn das Sperrmittel 26 bei geringen Drehzahlen geöffnet ist.

Bei dem dargestellten Beispiel ist der Hydraulikzylinder im Bereich des Stössels 5 ausgebildet, wobei der Stössel 5 den Körper 20 des Hydraulikzylinders 10 bildet, während die Kipphebelstange 6 mit dem Kolben 21 des Hydraulikzylinders 10 verbunden ist*-Bei dieser besonderen Ausführungsfort?, kann die Auslaßleitung 25 für die Hydraulikflüsöigkeit im wesentlichen quer zur Schubachse des Stöscels 5 und der Kipphebolstange 6 des Einlaßventils 2 und in einem bestimmten Abstand vom Ende 23 des rait der kinematischen Kette 34 verbundenen Körpers 20 in dem Hydraulikzylinder 10 einmünden, um bei der Relativbewegung des Kolbens 21 im Körper 20 des Hydraulikzylinders ein Ausstoßen der gesamten Flüssigkeit aus dem Kolben 10, wie dies später erklärt werden wird, zu vermeiden« ·

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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, wenn die Rolle 4 des StÖssels 5 an dem Grundprofii 15 des Nockens 3 in der in den Fig. 1 und 4 dargestellten Weise anliegt, befindet sich die Kante 36 der Umfangswand des unteren Endes 37 des Kolbens 21 gegenüber der öffnung 33 des Körpers 20, die mit der Auslaßleitung 25 verbunden ist. Diese Kante 36 der Umfangswand ist im wesentlichen eben und befindet sich in einem vorgegebenen Abstand vom unteren Rand 32 der öffnung 33 des Körpers 20. Selbstverständlich bestimmt der Abstand zwischen den Kante 36 der Umfangswand des unteren Endes 37 des Kolbens 21 und der untere Rand 32 der öffnung 33 den Wert des vorgenannten Tothubes des P_rofils des Nockens 3*

Vorzugsweise ist die Achse der öffnung 33 des Körpers 20 mit der Öffnung 38 des Endes der Auslaßleitung 25 koaxial_f Fig. 4. Vorteilhafterweise verläuft die Achse der öffnung 33 durch die Ebene der Kante 36 des unteren Endes 37 des Kolbens 21 des Hydraulikzylinders 10 - Fig« 1 und. 4 - ·

In diesem Zusammenhang ist beiläufig zu bemerken, daß aus diesem Aufbau heraus ebenfalls bei einem herkömmlichen Steuerprofil des Nockens 3 ein Tothub erfolgt, der in den Fig. 4 und 5 im Punkt D endet* Diese Stellung ist in Fig« dargestellt. Sie entspricht dem Zentrurnswinkel 8 in den Fig. 4 und 5« Um diesen Totweg zu Beginn des Hubes des Nok~ kens 3 zu vermeiden, genügt es, die Stellung der Auslaßleitung 25; 25' entsprechend zu verlagern, wie dies in Fig/ 4 mit gtsstrichelten Linien dargestqllt ist. In diesem Fall ist die Achse der öffnung 38' des Endes der Aualaßleitung 25' gegenüber der Achse der öffnung 33 nach oben versetzt«, Der Wert dieser Versetzung ist selbstverständlich vorgege-

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ben. Auf diese Weise erhält man den in Fig. 5 gestrichelt dargestellten Hubverlauf 39 des Einlaßventils, der als Funktion vom Drehwinkel des Nockens 3 dargestellt ist.

Es ist noch hinzuzufügen, daß, gemäß einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung, der zusätzliche Abschnitt 11 vorzugsweise so vorgesehen ist, daß er einem Zentrumsvvinkel von ungefähr 10 bis 65°, vorzugsweise von 35 bis 50°, des Nokkenwellendrehvvinkels entspricht, während der Punkt C, an dem das Einlaßventil 2 bei niedrigen Drehzahlen schließt, vorteilhafterweise in der Nähe des unteren Totpunktes liegt und vorzugsweise so angeordnet ist, daß er einem Nockenwellendrehwinkel nach Durchlauf des unteren Totpunktes von O bis 20 , jedoch besser einem Nockenvvellendrehvvinkel von 10 bis 15°, entspricht, so daß bei hohen Drehzahlen der verzögerte Schließzeitpunkt F des Einlaßventils ungefähr bei 3G bis 65°, vorteilhafterweise bei 50 bis 60°, des Nockenwellendrehwinkels nach dem unteren Totpunkt liegt«

Bei einer in Fig. 7 dargestellten abgewandelten Ausführungsform befindet sich der Hydraulikzylinder in Höhe des Kipphebels 7, der in diesem Fall aus zwei auf einer gemeinsamen. Achse 42 schwenkbaren miteinander gelenkig verbundenen Teilen 40; 41 gebildet ist« Das Teil 40 ist auf einer Seite mit der Kipphebelstange 6 und an seinem anderen Ende mit dem Zylinderkörper 43 oder dem Kolben 44, dem Kolben 44 im dargestellten Beispiel, des Hydraulikzylinders 45 verbunden» Das andere Teil 41- ist einerseits mit dem Ventil 2 und andererseits mit dem Kolben 44 oder dem Zylinderkörper 43 des Hydraulikzylinders 45 verbunden, in dem dargestellten Beispiel mit dem Zylinderkörper 43«

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In diesem Fall sind die Zuführ- und Auslaßleitungen für die hydraulische Flüssigkeit des Hydraulikzylinders 45 in den Teilen 40,: 41 des Kipphebels, Kanäle 46; 47, ausgeführt und münden in die Kanäle 48; 49 der Achse 42 ein und stehen entweder mit einem Hydraulikflüssigkeitsvorrat oder mit dem Gehäuse 35 des Motors zur Bildung eines geschlossenen Kreislaufes in Verbindung. Diese Leitungen können selbstverständlich vorzugsweise ein Rückschlagventil und ein Ventil wie bei dem in den Fig» 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel' besitzen«

Gemäß einem besonderen Merkmal hat der Kolben 44 des Hydraulikzylinders 45 im wesentlichen die Form einer hohlen zylindrischen Hülse oder 8uchs-e, wobei die Kanäle 46; 47 in den Hydraulikzylinder 45 im wesentlichen parallel zur Gleitachse des Kolbens 44 einmünden* Die Innenwand 50 des Endes 51 des mit dar kinematischen Kette zum Einlaßventil 2 verbundenen Zylinderkörpers 43 besitzt eine ringförmige Nut 53, die die Bildung eines hydraulischen Stoßes bei der Relativbewegung des Kolbens 44 im Zylinderkörper 43 zwischen dem ringförmigen Ende 54 des Kolbens 44 und der Innenwand 50 des Endes 51 des Zylinderkörpers 43 erlaubt,, Selbstverständlich ist vorteilhafterweise eine Rückstellfeder 55 zwischen dem Kolben 44 und dem Ende 5i des Zylinderkörpers 43 angeordnet.

Die Arbeitsweise der erfindungegemäßen Vorrichtung wird an Hand der ersten Ausführung der Erfindung, die in den Fig_c 1 bis 6 dargestellt ist, näher erläutert» Selbstverständlich gölten diese Erklärungen auch für die abgewandelte Ausführungsform der Fig« 7*.

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' . - 18 £iä.§i. Start und geringe Drehzahlen

Gemäß den Fig_e 1 bis 5 stützt sich die Rolle 4 des Stössels 5 auf dem Nocken 3 der Nockenwelle ab, die sich in ihrer Nullwinkelstellung befindet, was dem Beginn des Hubes der H'aupterhebung 14 entspricht« Gemäß den Fig» 1 und 4 ist dem- entsprechend das Einlaßventil 2 geschlossen und ruht auf seinem Sitz 9* Da es sich andererseits im vorliegenden Fall um niedrige Drehzahlen oder um die Startphase handelt, be·^ fiehlt das äußere Steuerorgan 27, das in Abhängigkeit von der momentanen Drehzahl des Motors geregelt wird und nur bei geringen Drehzahlen und/oder während des Starts wirksam ist, das öffnen des Sperrventils 26, so daß Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder 10 entweichen kann«

Da der Nocken 3 von der Nockenwelle gedreht wird, wirkt der Bereich 16 des Nockenbahnprofils auf die Rolle 4, die ihrerseits den Stössel 5 und den Körper 20 des Hydraulikzylinders 10 steuert« Dieser zwingt dem Körper 20 gegenüber dem Kolben 21 eine Relativbewegung auf, ohne daß letzterer sich bewegt, da die Rückstellfeder 28 eine Rückstellkraft hat, die kleiner ist als die der Rückstellfeder 8, die das Einlaßventil 2 auf ihrem Einlaßventilsitz 9 hält, und da das Sperrventil 26 geöffnet ist» Dies erlaubt die Strömung der Hydraulikflüssigkeit, die in dem zwischen dem Körper 20 und dem Kolben 21 -.· Fig« 4 - gebildeten Raum und oberhalb des unteren Randes 32 der mit der Auslaßleitung 25 in Verbindung stehenden öffnung 33 vorhanden ist«.Diese Relativbewegung dauert bis zum Oberdecken der. Öffnung .33 durch den Kolben 21, wie dies Fig« 2 zeigte Bis zu diesem Zeitpunkt, der durch den Punkt D auf dem Nocken in Fig_e 4 und im Diagramm der Fig_e 5 veranschau-

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licht ist, ruht das Einlaßventil 2 noch auf seinem Einlaßventilsitz 9, so daß der Zentrumswinkel B, der zwischen den Punkten O; D gebildet wird, die Periode mit einer unterdrückten Übertragung des Steuerhubes des Nockens 3 darstellt» Dieser Winkel B ist zum Beispiel gleich einem Nockendrehwinkel von 18 «

Wenn danach der Nocken 3 seine Drehbewegung mit der Nockenwelle fortsetzt, durchlauft er den Zentrumswinkel F, der ebenfalls noch ein ansteigendes Ncckenbahnprofil 17 dor Haupterhebung 14 enthält* Das Einlaßventil 2 hebt sich jetzt ab, da der Kolben 21 im Körper 20 die öffnung 33 der Auslaßleitung 25 abdeckt, so daß die in dem Raum Zt enthaltene Hydraulikflüssigkeit jetzt nicht mehr entiveichon kann* Da diese Flüssigkeit nicht' komprassibel ist, ist jetzt der Kolben 21 starr mit dem Körper 20 des Hydraulikzylinders 10 verbunden und bewegt sich mit diesem. Zum Zeitpunkt G erreicht man die maximale Höhe H des Nockens 3 - Fig, 3 und 5, während der Hubweg des Ventils nur ein Teil dessen beträgt, und der radialen Höhe 1 des 'wirksamen Profils des Nockens entspricht. Dieser Winkel F ist zum Beispiel gleich einem Nockenwellendrehwinkel von 34 « Da die Nockenwelle sich weiter dreht, durchläuft der Nocken 3 den Winkel I, bei dem der Bereich IS der Haupterhebung 14 der Nocke einem Teilhub das Einlaßventils 2 entspricht, der einen im wesentlichen konstanten Wert 1 hat und der merklich kleiner als der Hub H bei vollständiger Öffnung des Einlaßventils 2 ist. Zu berücksichtigen ist, daß bei dem dargestellten Beispiel der in der Fig. 5 als PFiH bezeichnete obere Totpunkt im wesentlichen mit dem Punkt G zusammenfällt. Der Winkel I ist zum Beispiel gleich einem Nockenwellendrehwinkel von 44°.

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Danach überstreicht der Nocken 3 .den Winkel D, der zum Beispiel gleich einem Nockenwellendrehwinkel von 58 ist» Dabei steuert der Bereich 19 das Schließen des Einlaßventils 2 bis zum vollständigen Schließen zum Zeitpunkt C unter der Wirkung der Rückstellfeder 8 des Einlaßventils 2, die, wie bereits im vorangehenden erwähnt, ein© Rückstellkraft entwickelt, die größer ist als die der Rückstellfeder 28, so daß die kinematische Steuerkette 34 im wesentlichen den in der Fig, 2 dargestellten Zustand einnimmt, wobei jedoch die Rolle 4 sich im Punkt C des Nockens 3, zum Beispiel 12 nach dem unteren Totpunkt (PMB), befindete

Schließlich überstreicht der Nocken den Winkel A₁ der zum Beispiel ©inen Wert von 40° hat, um zu dem Punkt E zu gelangen* Das Einlaßventil 2 ist selbstverständlich während dieses Zeitraums geschlossen, wohingegen die Rolle 4 des Stössels 5 selbstverständlich so entspannt, daß sich die kinematische Steuerkette 34 im wesentlichen in dem in der Fig. 1 dargestellten Zustand befindet, jedoch mit der Rolle 4 am Punkt E des Nockens 3» Wenn der Nocken 3 den Winkel A überstreicht, steht die hydraulische Kammer 31 von neuem mit den Leitungen 22; 25 in Verbindung, so daß diese sich von neuem mit hydraulischer Flüssigkeit füllt, um die im vorangehenden ausgostoßene Flüssigkeitsmenge zu ersetzen««

Dies zeigt,, daß man bei geringen Drehzahlen in die kinematische Steuerkette 34 jedes Einlaßventile 2 eine Periode mit unterdrückter übertragung des Hubes des Nockens 3 einschaltet und dadurch ein© Begrenzung der Hubhöhe des Einlaßventils und insbesondere ein früheres Schließen des Ein-

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laßventils 2 bewirkt« Bezüglich des Profils des Nockens 3 ist zu bemerken, daß dieses frühere Schließen dem Winkel A entspricht und infolgedessen einem Winkel von 40 entspricht, was keinesfalls vernachlässigbar ist.

In diesem Zusammenhang ist zu vermerken, daß dieses frühere Schließen des Einlaßventils 2 eine Öffnungsverzögerung mit sich bringt, die gleich dem Winkel B ist. Dieser Winkel hat einen geringen Wert, da das Profil des Nockens 3 an dieser Stelle eine beträchtliche Steigung besitzt. Diese Verzögerung des öffnens des Einlaßventils 2 kann auch nützlich sein, da es in verschiedenen Fällen interessant ist, bei niedrigen Drehzahlen die Spülung als Folge des gegenseitigen Überlappens der Öffnungsperioden des Einlaß- und Auslaßventils ein und desselben Zylinders zu begrenzen, da dieses Spülen nachteilig sein kann,.weil bei niedrigen Drehzahlen Auspuffgase in den Zylinder und in die Einlaßleitung zurückgesaugt werden können, was Verschmutzung hervorrufen könnte«

Bei verschiedenen Arten der Vorverdichtung oder Aufladung kann es jedoch interessant sein, zu erreichen, daß der .Öffnungspunkt des Einlaßventils 2 mit dem Punkt O des Anfangs des Profils des Nockens 3 zusammenfällt« Dies erhält man, wie im vorangehenden angezeigt, durch eine Veränderung der Anordnung der Auslaßleitung 25, so daß diese die in der Fig* 4 in gestrichelten Linien mit 25* veranschaulichte Stellung einnimmt» In diesem Fall erfolgt die teilweise Entleerung der Kammer 31 des Hydraulikzylinders 10 nicht zu Beginn des Hubweges, sondern am Ende des Hubes. Dies hat den Vorteil, daß dadurch eine bessere Steuerung und Kontrolle der Be-.

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schleunigung des Einlaßventils 2 erhältlich ist, die jetzt nicht mehr von hydraulischen Effekten abhängt, wobei der Öffnungspunkt des Einlaßventils 2 unabhängig von der Betriebsart bei geringen oder hohen Drehzahlen ist. Ferner wird das Drosselorgan 30, das zur Verringerung der Durch-, strömmengen der Hydraulikflüssigkeit bei dem Ausführungsbeispiel der Fig» 1 bis 3 nötig war, jetzt überflüssig« Die Menge an Hydraulikflüssigkeit, die in die Kammer 31 einströmt, reicht jetzt gerade zu deren Füllung aus, da keine direkte Verbindung mehr zu Beginn zwischen der Kammer 31 und der öffnung 33' des Endes der Auslaßleitung 25' besteht« "

Beiläufig ist zu bemerken, daß die Kontur 39a des Hubverlaufs des Einlaßventils 2 - Fig_e, 5 - von dor Zeit der fceilweisen Entleerung der hydraulischen Flüssigkeit herstammt, die in der Kammer 31 zwischen der Kante 36 des Kolbens 21 und dem unteren Rand 32 der öffnung 33 des Körpers 20 vorhanden ist. Es ist ferner zu bemerken, daß man einen Teilhub oder begrenzten Hub des Einlaßventils 2 erhält, wobei die Höhe dieses Teilhubes des Einlaßventils 2 dem Abstand entspricht, der den oberen Rand der öffnung 33 vom unteren Rand der Öffnung 38' des Endes der Auslaßleitung 25' trennt»

Zu bemerken ist ebenfalls, daß die Ausführungsarten des

Hydraulikzylinders 10 gemäß den Fig« 1 bis 4 und 7 vorgesehen sind, um stets Hydraulikflüssigkeit zwischen dem Kolben 21 und dem Körper 20 des Hydraulikzylinders 3.0 zu hal~ ten, so daß zum Zeitpunkt des öffnens des Einlaßventils 2 anschließend an die Bildung .einer starren Verbindung zwischen dem Kolben 21 und dem Körper 20 des Hydraulikzylin»

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ders 10 eine hydraulische Dämpfung auftritt, um schädliche Stöße hu vermeiden» Diese Dämpfung ist ganz besonders vorteilhaft. Der Druck zur Speisung.mit hydraulischer Flüssigkeit liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 3,5 bis 7,5 bar, was dem normalen Druck des Motorschmieröls entspricht« Ferner erlaubt es das Drosselorgan/30, die Strömung der Hydraulikflüssigkeit während des Betriebes bei geringen Drehzahlen zu begrenzen, was die Verwendung einer größeren Hydraulikmittelpumpe unnötig macht,

; Hohe Drehzahlen

Wenn sich die Drehzahl des Motors erhöht und eine gewisse S_chwelle überschreitet, bei der der Motor als mit einer hohen Drehzahl laufend betrachtet werden kann, d« h. bei einem mittleren wirksamen Druck von 8 b-is 12 bar, schließt das äußere Steuerorgan 27 das Sperrventil 26, so daß der Kolben 21 des Hydraulikzylinders 10 jetzt ständig starr mit dem Körper 20 verbunden ist, so daß keine-Periode mit einer unterdrückten Übertragung des Steuerhubes des Nockens 3 auftritt» Dieses Steuerorgan 27 kann zum Beispiel von einem mechanischen Mittel und/oder pneumatischen und/oder elektrischen Mittel in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors und/oder dem Druck der Aufladeluft, in Abhängigkeit von der Last des Motors und/oder in Abhängigkeit von der eingespritzten Kraftstoffmenge, die der Stellung der Regelstange zur Regelung der Fördermenge der Einspritzpumpen entspricht, geregelt'werden. Eine Kombination von zwei dieser drei Parameter, die bestimmen, ob die Drehzahl niedrig oder hoch ist, wird besonders bevorzugt«.

Gemäß Fig. 6, wenn die f>^!oile 4 sich am Punkt O des Nockens

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befindet, wobei der Nocken 3 die Winkel B und F durchläuft, um zum Punkt E zu gelangen, hebt sich das Einlaßventil 2 bereits vom Punkt O an vom Einlaßventilsitz ab. Dieses Einlaßventil 2 ist im Punkt G vollständig geöffnet und weist die Hubhöhe H auf, Wenn danach der Nocken 3 den Winkel I durchläuft', wird das Einlaßventil 2 in seiner Stellung vollständiger öffnung gehalten. Wenn der Nocken 3 den Winkel D durchläuft, schließt sich das Einlaßventil 2 zunehmend vom Zeitpunkt K an bis zum Punkt C, bei dem es noch teilweise· geöffnet ist, mit einem gegenüber dem maximalen Strömungsquerschnitt, der der vollständigen öffnung des Einlaßventils 2 entspricht, verringerten Strömungsquerschnitt* Wenn der Nocken 3 schließlich den Winkel A durchläuft, urn zu dem Grundprofil 15 zu gelangen, schließt sich das'Einlaßventil 2 weiter, um schließlich zum Zeitpunkt E völlig geschlossen zu sein* Man erkennt, daß die Öffnungsdauer des Einlaßventils 2 jetzt gegenüber dem Fall geringer Drehzahlen mit ein und demselben Nocken 3 beträchtlich verlängert wird_# Der Schließzeitpunkt des Einlaßventils liegt im dargestellten Beispiel bei einem Nockenwellendrehvvinkel von 52° nach dem unteren Totpunkt, also merklich später als der normale Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt«

Zusammenfassend ist zu bemerken, daß die Erfindung es erlaubt, das Schließen jedes Einlaßventils 2 vor dem normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt durch Verringerung der Verzögerung beim Schließen, zu erhalten«, Dieses Schließen stellt sich vorzugsweise bei einem Nockenr/ellendrehwinkel zwischen O und· 20° nach dem unteren Totpunkt ein, so daß bei niedrigen Drehzahlen ein maximales Kompressionsverhältnis erzielt wird«

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Bei hohen Drehzahlen kann die Öffnungsdauer jedes Einlaßventils 2 über seinem normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt hinaus beträchtlich verlagert werden, indem man das Einlaßventil 2 daran hindert, sich zu diesem Zeitpunkt zu schließen, jedoch den Strömungsquerschnitt zwischen dem Einlaßventil 2 und seinem Einlaßventilsitz 9 auf einen verhältnismäßig geringen Wert, vorzugsweise 20 bis 60 %, bezogen auf den der vollständigen öffnung des Einlaßventils 2 entsprechenden maximalen Strömungsquerschnitt verringert. Dies erlaubt, bei hohen Drehzahlen ein merklich verringertes wirksames Kompressionsverhältnis zu erhalten»

Es ist noch zu bemerken, daß das teilweise öffnen des Einlaßventils 2 bei niedrigen Drehzahlen unschädlich ist, da dies ausreicht, ein© einwandfreie Füllung des Motorzylinders zu gewährleisten.

Selbstverständlich können verschiedene Abwandlungen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden, insbesondere dann, wenn der Hydraulikzylinder 10 im Bereich des Stössels 5 verwirklicht ist. Der Stössel 5 kann entweder mit dem Körper 20 oder dem Kolben 21 des Hydraulikzylinders 10 verbunden sein. Die Kipphebelstange 6 kann mit dem Kolben 21 oder dem Körper 20 verbunden sein. Das Gleiche gilt für die Ausführungsform gemäß der Fig. 7 im Bereich des Kipphebels, wobei einer der zwei Teile 40; 41 dieses Kipphebels entweder mit dem Zylinderkörper 43 oder dem Kolben 44 des Hydraulikzylinders 45 verbpnden sein kann, während der andere dann mit dem Kolben 44 bzw« dem Zylinderkörper verbunden ist«

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Unter dem im vorangehenden verwendeten Ausdruck "kinematische Verbindung" ist zu verstehen, daß die Verbindung nicht die Arbeitsweise der kinematischen Steuerkette 34 stört.

Claims

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- 27 - 2 2 3 5 7 5

Erf induncisanspruch

1« Verfahren zum selektiven Verändern des Kompressionsver-' hältnisses bei Verbrennungsmotoren, insbesondere aufgeladenen Verbrennungsmotoren, in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors, gekennzeichnet dadurch, daß bei niedrigen Drehzahlen das Schließen jedes Einlaßventils (2) vor · dem normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt bei Verringerung seiner Schließverzögerung bewirkt wird, während bei mit hoher Drehzahl arbeitendem Motor die Öffnungszeit jedes Einlaßventils (2) über den normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt hinaus verlängert wird, wobei das Einlaßventil (2) daran gehindert ist, sich zum normalen Schließzeitpunkt völlig zu schließen und dor Durchströmungsquerschnitt zwischen Einlaßventil (Z) und Einlaßventilsitz (9) verhältnismäßig gering ist im Vergleich zum maximalen, der vollen öffnung des Einlaßventils (2) entsprechenden Strömungsquerschnitt,
2. Verfahren nach Punkt 1 für Verbrennungsmotoren mit einer kinematischen Steuerkette für jedes Einlaßventil, die sich von der Nockenwelle bis zu dem genannten Einlaßventil erstreckt, gekennzeichnet dadurch, daß bei geringen Drehzahlen in die kinematische Steuerkette (34) jedes Einlaßventils (2) eine Periode unterdrückter' Übertragung des Hubes eines Nockens (3) vorhanden ist.

3· Verfahren nach Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Periode unterdrückter übertragung der Hub des Einlaßventils (2) annäherungsweise 40 bis 80 % des normalen Gesamthubes des Einlaßventils (2) entspricht, wobei vorzugsweise der verringerte Strömungsqüerschnitt höchstens 20

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bis 60 % des freien Strömungsquerschnittes bei maximaler 'Öffnung des Einlaßventils (2) beträgt« .
4. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei niedrigen Drehzahlen das Schließen des Einlaßventils (2) in der Nähe des unteren Totpunktes, vorzugsweise in einem Drehwinkelbereich der Nockenwelle von O bis 20 nach dem unteren Totpunkt, speziell im Bereich yon IO bis 15 erfolgt.

5* Verfahren nach Punkt I₁ gekennzeichnet dadurch, daß bei hohen Drehzahlen der Zeitpunkt des verzögerten Schlie~ ßens des Einlaßventils (2) im Bereich von 30 bis 65°, vorzugsweise von 50 bis 60 , Nockenwellendrehwinkel nach dem unteren Totpunkt erfolgt,

6» Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens nach Punkt 1 bei ventilgesteuertem Motor mit einer sich von der Nokkenvvelle bis zum Einlaßventil erstreckenden kinematischen Steuerkette für jedes Einlaßventil, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb der kinematischen Steuerkette (34) für jedes Einlaßventil (2) eine Anordnung (10) vorhanden ist, mittels der ein Schließen des Einlaßventils (2) vor dem normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt bewirkbar ist und so in Abhängigkeit von der momentanen Drehzahl des Motors regelbar ist, daß diese nur bei geringen Drehzahlen wirksam ist, und daß eine nur bei hohen Drehzahlen wirksame Anordnung (11) zur Verlän-gerung der Öffnungszeit jedes Einlaßventils (2) über den normalen Schließzeitpunkt nach dem unteren Totpunkt hinaus vorhanden ist.

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7. Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung (10) zum vorgezogenen Schließen bei geringen Drehzahlen ein System zum Unterdrücken der Übertragung von Hubanteilen des Nockens (3) aufweist,

8, Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Anordnung (11) zum verzögerten Schließen des Einlaßventils (2) bei hohen Drehzahlen von einem zusätzlichen Abschnitt des Nockens (3) jedes Einlaßventils (2) gebildet ist, der sich im wesentlichen kontinuierlich und progressiv an seinen beiden Enden (12; 13) an die Houpterhebung (14) zum Steuern des öffnens und Schließens des Einlaßventils (2) bzw„ an das kreisförmige Grundprofil (15) des Nockens (3) anschließt.

9e Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß zürn Unterdrücken der Übertragung ein Hydraulikzylinder (10; 45) vorhanden ist, der in die kinematische Steuerkette (34) jedes Einlaßventils (2)., diese in zwei Teile trennend, eingebau ist, von denen einer der Teile kinematisch mit dem Körper (20; 43) des Hydraulikzylinders (10; 45) und der andere mit dem Kolben (21; 44) des Hydraulikzylinders (10; 45) kinematisch verbunden ist,

10, Vorrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Hydraulikzylinder (10; 45) wenigstens einen mit einem Rückschlagventil (24) versehenen Zuführkana-l· (22; 46) für nichtkompressible Hydraulikflüssigkeit zwischen dem mit der kinematischen Steuerkette (34) verbundenen Ende (23) des Zylinderkörpers (20) und dem Kolben (21) und wenigstens eine mit einen Sperrventil (26) versehene Auslaßleitung (25; 47) aufweist, wobei das Sperrven-

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til (26) in der Auslaßleitung, durch ein äußeres vom momentanen Wert der Drehzahl des Motors geregeltes Steuerorgan, (27) gesteuert ist«,

11· Vorrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Hydraulikzylinder (10; 45) eine Rückstellfeder (28; 55) zum Rückführen des Zylinderkolbens (21; 44) zum freien Ende (23) des Körpers (20; 43) aufweist, das dem mit der kinematischen Steuerkette (34) verbundenen Ende (23) gegenüberliegt, wobei die Rückstellkraft der Rückstellfeder (28; 55) kleiner als die der Rückstellfeder (8) des Einlaßventils (2) ist,

12_e Vorrichtung nach Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Zuführkanal (22; 46) in das Gehäuse (35) des Motors mündet und wenigstens eine Speisepumpe vorhanden ist, während die Auslaßleitung (25; 47) vorzugsweise ebenfalls mit dem Gehäuse (35) des Motors in -Verbindung steht«

13« Vorrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß. der Hydraulikzylinder (10) im Bereich des Stössels (5) angeordnet ist, wobei der Stössel (5) mit dom Körper (20) oder dem Kolben (21) des Hydraulikzylinders (10) verbunden ist, während die Kipphebelstange (6) mit dem Kolben (21) oder dem Körper (20) des Hydraulikzylinders (10) verbunden ist,

14* Vorrichtung nach Punkt 13 _s gekennzeichnet dadurch, daß die Auslaßleitung (25) für die Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikzylinder (10) im wesentlichen quer zu.der.Be-

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wegungsachse des Stössels (5) und der Kipphebelstange (6) des Einlaßventils (2) oder, für den Fall, daß der Körper (20) des Hydraulikzylinders (10) mit dem Stössel. (5) verbunden ist, in einem bestimmten Abstand von dem mit der kinematischen Steuerkette (3"4) verbundenen Ende des Körpers (20)einmündend angeordnet ist,

15· Vorrichtung nach Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß bei Berührung des Stössels (5) mit dem Grundprofil (15) des Nockens (3) die Kante (36) am unteren Ende (37) des Kolbens (21) sich gegenüber der mit der Abführleitung (25) verbundenen Öffnung (33) im Hydraulikzylinder (10) befindet, wobei die Kante (36) im wesentlichen eben und .in einem vorgegebenen Abstand vom unteren Rand (32) der öffnung (33) verlaufend ausgeführt ist«
16. Vorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Achse der öffnung (33) im Körper (20) koaxial mit der Öffnung (38) am Ende der Auslaßleitung (25) verlauf to

17« Vorrichtung nach Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß der Zuführkanal (22) ein Drosselorgan (30) mit kalibrierter öffnung aufweist»

18* Vorrichtung nach Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, daß die Achse der öffnung (38¹) der Auslaßleitung (25*) gegenüber der Achse der öffnung (33) im Körper (20) um eine vorgegebene Länge nach oben versetzt ist, wobei die öffnung (38') der Auslaßleitung durch den Körper (20) verdeckt ist*

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19» Vorrichtung nach Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der Hydraulikzylinder (45) im Bereich des Kipphebels ausgeführt ist, der seinerseits aus zwei über eine Achse (42) angelenkte und miteinander verbundenen Teilen (40; 41) besteht, wobei ein Teil (40) einerseits mit 6er Kipphebelstange (6) und andererseits mit dem Zylinderkörper (43) oder dem Kolben (44) des Hydraulikzylinders (45) verbunden ist, während der andere Teil (41) einerseits mit dem Einlaßventil (2) und andererseits mit dem Kolben (44) oder dem Zylinderkörper (43) des Hydraulikzylinders (45) verbunden ist»

20, Vorrichtung nach Punkt 19, gekennzeichnet dadurch_; daß Kanäle (46; 47) in den Teilen (40; 41) des. Kipphebels angeordnet sind, die in weitere Kanäle (48; 49) münden _t die in der Achse (42) vorhanden sind und mit einer Hydraulikflüssigkeitsreserve oder dem Gehäuse (35) des Motors unter Bildung eines geschlossenen Kreislaufes in Verbindung stehen*

21« Vorrichtung nach Punkt 20, gekennzeichnet dadurch, daß der Kolben (44) im wesentlichen die Form einer hohlen zylindrischen Hülse aufweist, wobei die Kanäle (46; 47) in den Hydraulikzylinder (45) im wesentlichen parallel zur Bewegungsachse des Kolbens (44) verlaufen, und daß die Wand (50) des Endes (51) des Zylinderkörpers (43), die mit der kinematischen Kette verbunden i'st, ein© Ringnut (53) besitzt»

22» Vorrichtung nach Punkt 8, gekennzeichnet dadurch, daß die maximale radiale Höhe (h) des zusätzlichen Ab-

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Schnitts (H)* bezogen auf das kreisförmige Grundprofil (15) des Nockens (3), einen Wert zwischen 20 % und 60 % der radialen Höhe (H) des kreisförmigen Teils (18) der Haupterhebung (14), bezogen auf das Grundprofil (15) des Nockens (3) beträgt.

23» Vorrichtung nach Punkt Q, gekennzeichnet dadurch, daß

der zusätzliche Abschnitt (11) so bemessen ist, daß er . . einem Nockenvvellendrehwinkel von ungefähr 10 bis 65 , .vorzugsweise von 35 bis 50°, "entspricht,

24« Vorrichtung nach Punkt 7, gekennzeichnet dadurch, daß der unterdrückte Anteil des Hubes im wesentlichen gleich der maximalen radialen Höhe (h) des zusätzlichen Abschnittes (11) ist.

Hieau .„^„„„Seiten Zeichnungen