DE19712060A1

DE19712060A1 - Ventil für einen Verbrennungsmotor E4

Info

Publication number: DE19712060A1
Application number: DE19712060A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: BRAUNEWEIL MARKUS 40667 MEERBUSCH DE; BRAUNEWEIL MARKUS
Current assignee: LSP Innovative Automotive Systems GmbH
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-01

Description

Stand der Technik

Es ist z. B. aus dem Buch Fachkunde für Kfz-Technik (Verlag Europa Lehrmittel; Seite 240 bis 242) bekannt, daß bei Verbrennungsmotoren zur Berücksichtigung von Längenänderungen durch Toleranzen oder Verschleiß das Ventilspiel eingestellt werden muß oder aber Übertragungsteile verwendet werden müssen, die die Toleranzen und auch Längenänderungen über hydraulischen Spielausgleich automatisch ausgleichen.

Auf der Seite 240 des genannten Buchs sind verschiedene Möglichkeiten für die Einstellung des Ventilspiels dargestellt und beschrieben.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 ist sehr einfach, jedoch wirkungsvoll. Ihre Anwendung ist insbesondere bei Ventilen vorteilhaft, die von einem elektromagnetischen Antrieb betätigt werden. Bei diesen sind viele Toleranzen des elektromagnetischen Antriebs an das Ventil anzupassen. Außerdem sollen Antrieb und Ventil getrennte Einheiten sein, da dies die Montage erleichtert. Außerdem sollte ein Motoröldruck und eine Schmierung im Zylinderkopf vermieden werden.

Die Unteransprüche zeigen Weiterbildungen der Erfindung auf, deren Vorteile bei der Figurenbeschreibung erkennbar werden.

Figurenbeschreibung

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ventils und seines elektromagnetischen Antriebs;

Fig. 2 einen Schnitt A-A durch die Darstellung der Fig. 1.

In Fig. 1 ist oben ein elektromagnetischer Antrieb gezeigt, der zwei zweipolige Elektromagnete 1 und 2 und einen dazwischen liegenden Anker 3 umfaßt. Der Anker 3 ist durch einen Drehstab 4, der bei 5 starr eingespannt ist, federgelagert. Der Drehstab 4 ist der Anschaulichkeit halber perspektivisch dargestellt. Der Anker 3 ist durch ein Verbindungsteil 6 mit dem Drehstab 4 verbunden. Die voll ausgezogene Mittelstellung des Ankers nimmt dieser ohne Erregung eines Elektromagneten 1 oder 2 auf Grund der Bemessung der Federwirkung des Drehstabs 4 und einer Feder 7 ein, auf die später noch eingegangen wird.

An dem Anker 3 ist eine Betätigungsstange 8 angelenkt, die bei Erregung des Elektromagneten 2 auf den Ventilschaft 9 einwirkt und das Ventil 10 öffnet. Die Betätigungsstange arbeitet gegen die Rückstellfeder 7, die ihrerseits ohne Erregung den Anker in die Zwischenstellung zurückführen würde, bei Erregung des Elektromagneten 1 (Anker ist in der strichpunktiert gezeichneten Stellung) das Ventil 10 voll schließt. Die Pole der beiden Elektromagnete sind schräg ausgebildet, so daß der Anker 3 bei Erregung zu ihnen parallel liegt.

Der Antrieb oben und das Ventil unten sind getrennte Einheiten, die sich nur zeitweise berühren. In der strichpunktiert gezeichneten Stellung des Ankers 3 und bei dann geschlossenem Ventil 10 besteht zwischen der Betätigungsstange 8 und dem Ventilschaft 9 das sogenannte Ventilspiel, das möglichst klein sein soll.

Für die Einstellung des Ventilspiels ist hier in die Betätigungsstange 8 an deren unterem Ende, das hier als Gabel ausgebildet ist, eine Verstellschraube 11 eingebaut, die die Betätigung des Ventils bewirkt und durch deren Verdrehen die Länge der Betätigungsstange 8 verändert und somit das Ventilspiel eingestellt werden kann. Die Ventilspieleinstellung wird bei geschlossenem Ventil 10 und dem Anker 3 in der strichpunktierten Stellung vorgenommen. Zur Ventilwegeinstellung dienen ein Ventilwegsensor 13 und ein Ankerwegsensor 14. Beide Weggebersignale werden in einer Diagnoseelektronik ausgewertet. Das Ventilspiel entspricht dem Weg von der vom Sensor 14 überwachten strichpunktiert gezeichneten Stellung des Ankers bis zum Auftreffen der Schraube 11 auf den Ventilschaft 9, was durch den Sensor 13 festgestellt wird.

An der Verstellschraube 11 ist noch eine Feder 12 wirksam, die die Verstellschraube 11 nach oben drückt und so ein Gewindespiel verhindert.

Die Einstellung (Verdrehung) der auf und ab oszillierenden Verstellschraube 11 wird mittels eines mit der Magneteinheit verbundenen Segments 15 bewirkt (siehe auch Fig. 2), das mit seiner Verzahnung mit einer entsprechenden Verzahnung der Verstellschraube 11 in Eingriff ist. Die Verstellschraube oszilliert dabei in der Verzahnung. Zur Vermeidung von Verschleiß sind die Zähne des Verstellrades ballig ausgebildet.

Das Verstellsegment 15 hat an seiner Drehachse eine Öffnung 16 für den Eingriff eines Verstellwerkzeugs 17. Die Drehachse des Segments ist so gelagert, daß ein einwandfreier Zugang für das Werkzeug gegeben ist. Mit dem Werkzeug 17 ist somit über das Verstellsegment 15 eine Verstellung der Verstellschraube 11 und damit eine Einstellung des Ventilspiels möglich. Auf dem Segment 15 sind eine Reihe von Einkerbungen 21 vorgesehen, die zusammen mit der Kugel und Feder 22 ein Rastelement für das Segment 15 bilden, und dessen ungewollte Verdrehung bei Motorvibrationen verhindern.

Man kann die Temperaturabhängigkeit des Ventilspiels in Folge der unterschiedlichen Temperaturausdehnungen z. B. des Stahlventils und Aluminiumzylinderkopfs ausgleichen, wenn man ein die mittlere Temperatur des Zylinderkopfes berücksichtigendes Dehnstoffelement 18 vorsieht und dessen Dehnbewegung durch eine Verzahnung 19 auf das Segment 15 und damit auf die Verstellschraube 11 überträgt. Bei der Einstellung des Ventilspiels durch das Werkzeug 17 muß das Dehnstoffelement 18 vom Segment 15 entkoppelt sein. Dies kann durch einen Exzenter 20 bewirkt werden, der in entsprechender Entkoppelstellung die Zähne des Dehnstoffelements 18 von den Zähnen des Segments 15 abhebt. Dies kann auch automatisch beim Einstecken des Verstellwerkzeuges geschehen.

Claims

1. Ventil für einen Verbrennungsmotor, bei dem der Ventilschaft über ein Betätigungselement entgegen einer Federkraft betätigt wird, wobei zwischen Ventilschaft und Betätigungselement ein Ventilspieleinstellelement wirksam ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (8) eine mit dem Anker oszillierende Verstellschraube (11) aufweist, über die die Ventilbetätigung und durch deren Verstellung eine Längenänderung des Betätigungselementes (8) erfolgt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Verstellschraube (11) in Eingriff stehendes ortsfestes Verstellelement (15) vorgesehen ist, und daß dieses Verstellelement (15) an einer zugänglichen Stelle betätigbar ist.

3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement ein Verstellsegment (15) ist.

4. Ventil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement (15) durch ein Verstellwerkzeug (17) betätigbar ist.

5. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilspiel mittels Ventilweg- (13) und Wegsensoren (14) für das Betätigungselement (15) eingestellt wird.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspieleinstellung bei geschlossenem Ventil erfolgt (Fig. 1).

7. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dehnstoffelement (18) zur Berücksichtigung unterschiedlicher Temperaturen bei der Größe des Ventilspiels vorgesehen ist und daß dieses Dehnstoffelement (18) auf das Verstellelement (15) einwirkt.

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ventilspieleinstellung die Wirkung des Dehnstoffelements (18) auf das Verstellelement (15) unwirksam gemacht wird.

9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des Dehnstoffelements (18) durch einen auf die Wirkverbindung (19) zwischen Dehnstoffelement (18) und Verstellelement (15) einwirkender Exzenter (20) unwirksam gemacht wird.

10. Ventil nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eliminierung des Dehnstoffelements (18) beim Einstecken des Verstellwerkzeugs (17) automatisch erfolgt.

11. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellelement (15) eine Vielzahl von Rastungen (21, 22) aufweist.

12. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (8) mit dem Anker (3) eines elektromagnetischen Antriebs (1-3) verbunden ist.

13. Ventil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromagnetische Antrieb zwei zweipolige, sich gegenüberstehende Elektromagnete (1, 2) und den dazwischen angeordneten Anker (3) aufweist und daß zwei Federkräfte (4, 7) auf den Anker einwirken, die diesen ohne Erregung eines der Elektromagneten (1, 2) in eine Zwischenstellung einstellen.