DE19807721A1 - Electromagnetic valve control unit - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Ventilsteuerung mit einen Stößel aufweisenden Aktoren und mit einen Ventilschaft aufweisenden Gaswechselventilen.The invention relates to an electromagnetic valve control with a Tappet actuators and with a valve stem Gas exchange valves.
Die Aktoren bestehen im wesentlichen aus einem Öffnermagnet und einem Schließermagnet, die durch mindestens ein Gehäuseteil miteinander ver bunden sind. Der Öffnermagnet und der Schließermagnet sind Elektroma gneten, die jeweils aus einer Spule und einem Joch bestehen. Zwischen dem Öffnermagnet und dem Schließermagnet befindet sich eine Ankerplatte aus einem ferromagnetischen Werkstoff. Die Ankerplatte wird durch Bestromen der Spule des Öffnermagneten oder der Spule des Schließermagneten in dies jeweilige Richtung bewegt. Der Öffnermagnet weist eine Durchführung für den Stößel auf, der die Ankerplatte mit einem Aktorfederteller verbin det. Zwischen dem Aktorfederteller und dem Gehäuseteil bzw. der Außen seite des Öffnermagneten ist eine Aktorfeder angeordnet.The actuators consist essentially of an opening magnet and a NO magnet, which ver by at least one housing part are bound. The opening magnet and the closing magnet are electromas gneten, each consisting of a coil and a yoke. Between the The opening magnet and the closing magnet are made of an anchor plate a ferromagnetic material. The anchor plate is energized the coil of the opening magnet or the coil of the closing magnet in this moves each direction. The opening magnet has a bushing for the plunger that connects the anchor plate to an actuator spring plate det. Between the actuator spring plate and the housing part or the outside An actuator spring is arranged on the side of the opening magnet.
Ein Aktor bildet mit einem Gaswechselventil zur elektromagnetischen Ven tilsteuerung eine funktionelle Einheit, wobei das Gaswechselventil, entspre chend einem konventionellen Zylinderkopf mit Nockenwellen, mittels einer Ventilfeder und einem Ventilfederteller in den Ventilsitz des Zylinderkopfes gezogen wird. Die Aktoren zur elektromagnetischen Ventilsteuerung sind in den Aktorschächten eines Aktorhalters angeordnet, der auf dem Zylinder kopf aufgeschraubt ist.An actuator forms with a gas exchange valve for electromagnetic Ven Control a functional unit, whereby the gas exchange valve corresponds a conventional cylinder head with camshafts, by means of a Valve spring and a valve spring plate in the valve seat of the cylinder head is pulled. The actuators for electromagnetic valve control are in the actuator shafts of an actuator holder arranged on the cylinder head is screwed on.
Die Verbindung der funktionellen Einheit aus einem Aktor und einem Gas wechselventil erfolgt im an der Brennkraftmaschine montierten Zustand durch die Aktorfeder und die Ventilfeder, die einander entgegenwirken, und die über den am Ventilschaft befestigten Ventilfederteller und den am Stößel befestigten Aktorfederteller den Ventilschaft und den Stößel fest gegeneinander pressen. In der Ruhelage der funktionellen Einheit befindet sich die Ankerplatte exakt in der Mitte zwischen dem Öffnermagnet und dem Schließermagnet.The connection of the functional unit from an actuator and a gas Changeover valve takes place when mounted on the internal combustion engine through the actuator spring and the valve spring, which counteract each other, and the on the valve spring plate attached to the valve stem and the Tappet actuator spring plate fixed the valve stem and the tappet press against each other. The functional unit is in the rest position the anchor plate is exactly in the middle between the opening magnet and the closer magnet.
Die Aktorschächte, die zur Aufnahme der Aktoren dienen, sind jeweils mit den Winkeln zur Bodenfläche des Aktorträgers derart ausgefräst, daß der Stößel der Aktoren mit dem Ventilschaft der Gaswechselventile eine Gerade bildet.The actuator shafts that serve to hold the actuators are included milled the angles to the bottom surface of the actuator support so that the Tappet of the actuators with the valve stem of the gas exchange valves a straight line forms.
Ein wesentlicher Vorteil der elektromagnetischen Ventilsteuerung besteht in der Möglichkeit, die Ventilstellzeiten der Gaswechselventile der Brenn kraftmaschine unabhängig von der Kurbelwellendrehzahl vorgeben zu kön nen. Durch geringe Ventilstellzeiten auch im unteren Bereich der Kurbelwel lendrehzahlen können durch die spontanere Be- und Entladung der Brenn räume die Schadstoffemissionen und der Brennstoffbedarf der Brenn kraftmaschine gesenkt werden.There is a major advantage of electromagnetic valve control in the possibility of the valve actuation times of the gas exchange valves of the Brenn to specify engine regardless of the crankshaft speed nen. Due to the short valve actuation times also in the lower area of the crankshaft Oil speeds can be increased by spontaneously loading and unloading the burner clear the pollutant emissions and the fuel requirements of the distillery engine can be lowered.
Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Elektromagneten der Aktoren zur elektromagnetischen Ventilsteuerung beim Betrieb der Brenn kraftmaschine zur Bereitstellung der geforderten Ventilstellzeiten derart hohe Stellkräfte aufbringen, daß sich trotz der hohen Rückstellkräfte der Aktorfeder und der Ventilfeder die Verbindung zwischen dem Ventilschaft des Gaswechselventils und dem Stößels des Aktors löst. Die Folgen sind ein erhöhter Verschleiß an der verbindungsstelle und eine hohe Geräuschent wicklung.The disadvantage of this arrangement is that the electromagnets Actuators for electromagnetic valve control when operating the burner Engine to provide the required valve actuation times in such a way apply high actuating forces that despite the high restoring forces Actuator spring and the valve spring the connection between the valve stem of the gas exchange valve and the tappet of the actuator. The consequences are one increased wear at the connection point and high noise winding.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs der Patentansprüche 1 und 2 zur elektromagnetische Ventil steuerung anzugeben, bei der sich die Verbindung zwischen dem Stößel eines Aktors und dem Ventilschaft eines Gaswechselventils auch bei einer maximalen Beschleunigung oder Verzögerung der Ankerplatte nicht löst.The invention has for its object a device according to the The preamble of claims 1 and 2 for the electromagnetic valve Specify control in which the connection between the plunger of an actuator and the valve stem of a gas exchange valve even at one maximum acceleration or deceleration of the anchor plate does not solve.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentan sprüche 1 und 2 gelöst, wobei der Ventilschaft eines Gaswechselventils mit dem Stößel eines Aktors durch ein Schraubelement verbunden ist. Dieses Schraubelement wird durch den rohrförmigen Stößel in eine axiale Bohrung mit einem Innengewinde eingeschraubt, die im Ventilschaft oder in ein direkt am Ventilschaft befestigtes Verbindungsteil eingearbeitet ist. This object is achieved by the features of the patent claims 1 and 2 solved, the valve stem of a gas exchange valve with the tappet of an actuator is connected by a screw element. This Screw element is inserted through the tubular plunger into an axial bore with an internal thread screwed into the valve stem or into a connecting part attached directly to the valve stem is incorporated.
Gegebenenfalls kann an dem Ventilschaft des Gaswechselventils ein Verb in dungsteil befestigt sein, das die axiale Bohrung mit dem Innengewinde aufweist, mit dem das durch den rohrförmigen Stößel geführte Schraube lement verschraubt ist.If necessary, a verb in on the valve stem of the gas exchange valve manure part attached to the axial bore with the internal thread with which the screw passed through the tubular plunger element is screwed.
Das Schraubelement weist ein Kopfstück auf, das sich auf der dem Gaswech selventil entgegengesetzten Seite des Stößels an dem Stößel abstützt.The screw element has a head piece, which is on the gas exchange Selventil opposite side of the plunger is supported on the plunger.
Zur Kompensation eines radialen Versatzes zwischen dem Ventilschaft eines Gaswechselventils und dem Stößel eines Aktors ist der Innendurchmesser des rohrförmigen Stößels groß gegenüber dem Durchmesser des Schraub elementes.To compensate for radial misalignment between the valve stem Gas exchange valve and the tappet of an actuator is the inside diameter of the tubular plunger large compared to the diameter of the screw element.
Zur Kompensation von axialen Winkelfehlern zwischen dem Ventilschaft eines Gaswechselventils und dem Stößel eines Aktors weisen das Gewinde des Schraubelementes sowie die axiale Bohrung mit dem Innengewinde des Ventilschaftes bzw. des Verbindungsteils ausreichend Bewegungsspiel auf.To compensate for axial angular errors between the valve stem a gas exchange valve and the tappet of an actuator have the thread of the screw element and the axial bore with the internal thread of the Sufficient movement play on the valve stem or the connecting part.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist zur Kraftübertragung von der Ven tilfeder und der Aktorfeder auf den Ventilschaft und den Stößel anstelle eines Aktorfedertellers und eines Ventilfedertellers ein gemeinsamer Feder teller vorgesehen.In a development of the invention is for power transmission from the Ven valve spring and the actuator spring on the valve stem and the tappet instead an actuator spring plate and a valve spring plate a common spring plate provided.
Durch die erfindungsgemäße elektromagnetische Ventilsteuerung mit der Verbindung des Ventilschaftes und des Stößels durch ein Schraubelement wird das Auftreten von Verschleiß an der verbindungsstelle sowie eine Ge räuschentwicklung wirksam vermieden.Due to the electromagnetic valve control according to the invention with the Connection of the valve stem and the tappet by a screw element the occurrence of wear at the connection point and a Ge effectively avoiding noise.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße elektromagnetische Ventilsteue rung mit der Verbindung zwischen dem Ventilschaft eines Gaswechselventils und dem Stößel eines Aktors anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit einer Figur dargestellt und erläutert.The following is the electromagnetic valve control according to the invention tion with the connection between the valve stem of a gas exchange valve and the plunger of an actuator based on an embodiment in Represented and explained in connection with a figure.
Es zeigt:It shows:
Figur: die schematische Darstellung der funktionellen Einheit aus einem Aktor zur elektromagnetischen Ventilsteuerung und ei nem Gaswechselventil, wobei der Stößel des Aktors und der Ventilschaft des Gaswechselventils über ein als Formschluß element ausgeführtes Verbindungsteil durch ein Schraubele ment miteinander verbunden sind. Figure: the schematic representation of the functional unit an actuator for electromagnetic valve control and egg nem gas exchange valve, the tappet of the actuator and the Valve stem of the gas exchange valve via a form fit element executed connection part by a screw ment are interconnected.
In der Figur ist die aus einem Gaswechselventil GV und einem Aktor-A zur elektromagnetischen - Ventilsteuerung bestehende funktionelle Einheit dargestellt.In the figure, it is made up of a gas exchange valve GV and an actuator-A electromagnetic - valve control existing functional unit shown.
Der Aktor A besteht im wesentlichen aus einem Öffnermagnet ÖM und ei nem Schließermagnet SM mit jeweils einer Durchführung; die durch ein Gehäuseteil GT miteinander verbunden sind. Der Öffnermagnet ÖM und der Schließermagnet SM sind Elektromagneten, die jeweils aus einem Joch und einer Spule bestehen. Zwischen dem Öffnermagnet ÖM und dem Schließer magnet SM ist eine Ankerplatte AP aus einem ferromagnetischen Werkstoff angeordnet. Die Ankerplatte AP ist mit einen Stößel S verbunden, der rohr förmig ausgeführt ist. Der rohrförmige Stößel S wird durch die Durchfüh rung des- Öffnermagneten ÖM geführt und ist mit einem Aktorfederteller AFT verbunden. Zwischen dem Aktorfederteller AFT und der Außenseite des Öffnermagneten ÖM ist eine Aktorfeder AF angeordnet.Actuator A consists essentially of an opening magnet ÖM and ei nem closer magnet SM, each with a bushing; by a Housing part GT are interconnected. The opening magnet ÖM and the Closing magnet SM are electromagnets, each consisting of a yoke and a coil exist. Between the opening magnet ÖM and the closer magnet SM is an anchor plate AP made of a ferromagnetic material arranged. The anchor plate AP is connected to a plunger S, the tube is shaped. The tubular plunger S is through the bushing The opening magnet is guided by ÖM and is equipped with an actuator spring plate AFT connected. Between the actuator spring plate AFT and the outside of the An actuator spring AF is arranged in the opening magnet ÖM.
Das Gaswechselventil GV wird von einer Ventilfeder VF über einen am Ventil schaft VS des Gaswechselventils GV befestigten Ventilfederteller VFT in den Ventilsitz VZ des Zylinderkopfes ZK gezogen. Der Ventilfederteller VFT ban dagiert dabei ein geteiltes Formschlußelement FE, das sich um eine Nut am Ende des Ventilschaftes VS des Gaswechselventils GV fügt. In das geteilte Formschlußelement FE ist das Innengewinde zum Einschrauben des Schrau belementes SE eingearbeitet. Alternativ könnte zur Aufnahme des Schraube lementes SE auch in das Ende des Ventilschaftes VS eine axiale Bohrung mit einem Innengewinde eingearbeitet werden.The gas exchange valve GV is operated by a valve spring VF via a valve shaft VS of the gas exchange valve GV attached valve spring plate VFT in the Valve seat VZ of the cylinder head ZK pulled. The valve spring retainer VFT ban dagged a split form-locking element FE, which is a groove on Adds end of valve stem VS of gas exchange valve GV. In the divided Form-fit element FE is the internal thread for screwing in the screw belementes SE incorporated. Alternatively, you could use the screw lementes SE also have an axial bore in the end of the valve stem VS. an internal thread.
In der Ruhelage einer funktionellen Einheit aus einem Gaswechselventil GV und einem Aktor A befindet sich die Ankerplatte AP exakt in einer Mittellage zwischen dem Öffnermagneten ÖM und dem Schließermagneten SM. Dabei sind die Ventilfeder VF und die Aktorfeder AF vorgespannt und der Ventiltel ler VT befindet sich in einer Mittelstellung zwischen dem Ventilsitz VZ und der Position, bei der das Gaswechselventil GV vollständig geöffnet ist.In the rest position of a functional unit from a gas exchange valve GV and an actuator A, the anchor plate AP is exactly in a central position between the opening magnet ÖM and the closing magnet SM. Here the valve spring VF and the actuator spring AF are preloaded and the valve The VT is in a middle position between the valve seat VZ and the position at which the gas exchange valve GV is fully open.
Durch die einander entgegenwirkende Ventilfeder VF und Aktorfeder AF werden der Ventilschaft VS des Gaswechselventils GV und der rohrförmige Stößel S des Aktors A fest gegeneinander gepreßt. Due to the opposing valve spring VF and actuator spring AF become the valve stem VS of the gas exchange valve GV and the tubular one Tappet S of actuator A firmly pressed against each other.
Zudem wird die Verbindung zwischen dem rohrförmige-Stößel S und dem Ventilschaft VS zusätzlich durch das Schraubelement SE unterstützt, das ein Kopfstück KS aufweist. Das Schraubelement SE wird durch die Durchführung des- Schließermagneten SM und durch den rohrförmigen Stößel S in das Innengewinde des geteilten Formschlußelementes FE eingeschraubt; Das Kopfstück KS des Schraubelementes SE stützt sich dabei auf der dem Gas wechselventil GV entgegengesetzten Seite des Stößels S ab. Alternativ könn te sich das Kopfstück KS des Schraubelementes- SE auch auf eine Stufe in nerhalb des rohrförmigen Stößels S abstützen.In addition, the connection between the tubular plunger S and the Valve stem VS additionally supported by the screw element SE, the one Headpiece KS has. The screw element SE is carried out des- closer magnet SM and through the tubular plunger S in that Internal thread of the split form-locking element FE screwed in; The Headpiece KS of the screw element SE is based on the gas shuttle valve GV opposite side of the plunger S. Alternatively you can the head piece KS of the screw element - SE is also on one step support within the tubular plunger S.
Beim Betrieb der Kolbenbrennkraftmaschine verhindert das Schraubele ment SE ein Lösen der Verbindung zwischen dem Ventilschaft VS und dem Stößel S beispielsweise beim Öffnen eines Gaswechselventils GV.This prevents screwing when the piston internal combustion engine is operating ment SE a loosening of the connection between the valve stem VS and the Tappet S, for example, when opening a gas exchange valve GV.
Zum Öffnen des Gaswechselventils GV wird der Öffnermagnet ÖM bestromt, wodurch die Ankerplatte AP über den Stößel S das Gaswechselventil GV in den Brennraum hinein verschiebt. Durch die hohe Stellkraft des Öffnerma gneten ÖM, die zum Erreichen kurzer Ventilstellzeiten erforderlich ist, wirkt eine derart hohe Beschleunigung auf das Gaswechselventile GV ein, daß das Gaswechselventil GV trotz der sich spannenden Ventilfeder VF über die maximale Auslenkung des Stößels S hinaus schwingen kann. Dieses Aus schwingen des Gaswechselventils GV wird durch das Schraubelement SE unterdrückt.To open the gas exchange valve GV, the opening magnet ÖM is energized, whereby the anchor plate AP via the plunger S the gas exchange valve GV in moves the combustion chamber inside. Due to the high actuating force of the opener gneten ÖM, which is necessary to achieve short valve actuation times, acts such a high acceleration on the gas exchange valves GV that the Gas exchange valve GV despite the exciting valve spring VF over the maximum deflection of the plunger S can swing out. This out swing of the gas exchange valve GV is by the screw element SE suppressed.
Die Folge des Ausschwingens eines Gaswechselventils GV wäre, daß durch die Rückstellkraft der Ventilfeder VF der Ventilschaft VS heftig auf den Stößel S zurückschlagen würde, was zu einer heftigen Geräuschentwicklung und zum Auftreten von Verschleißerscheinungen führen könnte.The consequence of the swinging out of a gas exchange valve GV would be that Restoring force of the valve spring VF of the valve stem VS violently on the plunger S. would strike back, causing violent noise and Could cause wear and tear.
Zur Reduzierung der durch den Öffnermagneten ÖM und den Schließerma gneten SM zu beschleunigenden Masse kann der Aktorfederteller AFT und der Ventilfederteller VFT als ein gemeinsamer Federteller ausgeführt wer den. Da in diesem Fall das Schraubelement SE die gesamte Zugkraft von dem Schließermagnet SM auf die Aktorfeder AF übertragen würde, müßte das Schraubelement SE für diese höhere Belastungen ausgelegt werden.To reduce the through the opening magnet ÖM and the closer The actuator spring plate AFT and the valve spring retainer VFT is designed as a common spring retainer the. Since in this case the screw element SE has the entire tensile force of the closer magnet SM would be transferred to the actuator spring AF, would have the screw element SE can be designed for these higher loads.
Zur Kompensation eines durch unvermeidliche Fertigungstoleranzen be dingten, radialen Versatzes zwischen dem Ventilschaft VS und dem Stößel S ist der Innendurchmesser des rohrförmigen Stößels S groß gegenüber dem Durchmesser des Schraubelementes SE. To compensate for a due to inevitable manufacturing tolerances due radial offset between the valve stem VS and the plunger S. the inner diameter of the tubular plunger S is large compared to that Diameter of the screw element SE.
Zur Kompensation von axialen Winkelfehlern zwischen dem Ventilschaft VS und dem Stößel S, die ebenfalls also Folge von Fertigungstoleranzen auftre ten können, weisen das Gewinde des Schraubelementes SE. und das Innen gewinde in der axialen Bohrung des Ventilschaftes VS bzw. des geteilten Formschlußelementes FE- ausreichend Bewegungsspiel auf.To compensate for axial angular errors between the valve stem VS and the plunger S, which also occurs as a result of manufacturing tolerances ten, have the thread of the screw element SE. and the inside thread in the axial bore of the valve stem VS or the split Form-fit element FE- sufficient movement play.
Durch die beschriebene Verbindung des Ventilschaftes VS mit dem Stößel S wird das Auftreten von Verschleiß an der Verbindungsstelle sowie eine Ge räuschentwicklung wirksam vermieden.Through the described connection of the valve stem VS with the plunger S the occurrence of wear at the connection point and a Ge effectively avoiding noise.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19807721A DE19807721A1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Electromagnetic valve control unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19807721A DE19807721A1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Electromagnetic valve control unit |
Publications (1)
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DE19807721A1 true DE19807721A1 (en) | 1999-09-02 |
Family
ID=7858746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19807721A Withdrawn DE19807721A1 (en) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | Electromagnetic valve control unit |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE19807721A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1134362A1 (en) * | 2000-03-02 | 2001-09-19 | TRW Deutschland GmbH, Motorkomponenten | Electromagnetic valve drive for engine valve |
WO2003018969A1 (en) * | 2001-08-22 | 2003-03-06 | Robert Bosch Gmbh | Detachable connection for coupling a gas exchange valve of an internal combustion engine to an actuator |
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EP0328194A1 (en) * | 1988-02-08 | 1989-08-16 | Magnavox Electronic Systems Company | Potential-magnetic energy driven valve mechanism |
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1998
- 1998-02-24 DE DE19807721A patent/DE19807721A1/en not_active Withdrawn
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