DE2911163C3 - Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-Brennkraftmaschinen - Google Patents
Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-BrennkraftmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/28—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
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Description
Die Erfindung betrifft e:ne Ventilanordnung für den
Gaswechsel in Viertakt-3rennkraftmaschinen mit
einem rr.ittig ium Brennraum angeordneten Gaswechselventil
und einer umlonkkiappc, die in einer dem
Gaswechselventil vorgelagerten und mit Ein- und Auslaßkanälen verbundenen Strömungskammer um
eine quer zur Sirömungsrichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und abwechselnd den Ein- oder
Auslaßkanal zur Brennkammer hin öffnet.
Eine Ventilanordnung der vorstehend angegebenen Art ist aus der US-PS 30 97 633 bekannt Bei dieser
bekannten Ventilanordnung ist die in der Strömungskammer angeordnete und den Ein- oder Auslaßkanal
abwechselnd ?ur Brennkammer hin öffnende Umlenkklappe mittig gelagert und mit Hilfe einer Zwangssteuerung
von der einen Endst-Ilung in die andere
Endstellung umschaltbar. Dir. Zwangssteuerung ist sehr aufwendig und damit teuer in Jer Herstellung und
Wartung und weist eine Reihe von beweglichen Teilen auf, welche die Störanfälligkeit dieser bekannten
Ventilanordnung erhöhen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, eine Ventilanordnung der eingangs
genannten Art für Viertakt-Brennkraftmaschinen zu schaffen, die einen einfachen Aufbau und eine
matcnalschonende Konstruktion aufweist sowie eine geringe Störanfälligkeit hat.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine außermittige Lage der Schwenkachse der Umlenkklappe
gelöst.
Die außerhalb des Mittelpunktes der Umlenkklappe verlaufende Schwenkachse teilt die plattenförmige
Umlenkklappe in zwei verschieden große Plattenabtchnitte. von denen der größere Plattenabschnitt
aufgrund der größeren Flächerüast das Verhalten der Umlenkklappe bestimmt. Wenn sich das Hubventil
während des Saughubes des Kolbens öffnet, entsteht unter der Platte ein Unterdruck, welcher den größeren
Plf.ttenabschniti nach unten zieht und damit die Platte
um ihre Achse schwenkt. Hierdurch wird der dem größeren Plattenabschnitt der Umlenkklappe zugeordnete
Kanal vom Brennraum abgeschniiten, während der
dem kleineren Plattenabschnitl zugeordnete Kanal, in diesem Fall der Einlaßkanal, durch das offene Hubventil
mit dem Brennraum verbunden Wird, da der kleinere Abschnitt der Platte nach oben steht und den
Einlaßkanal freigibt. Wenn sich jedoch das Hubventil Während des Aüsstößhubes des Kolbens öffnet, entsteht
unterhalb der als Umlenkklappe dienenden Platte ein Überdruck, der den größeren Plattenabschnitl nach
oben drückt und ein Schwenken der Platte um ihre Achse bewirkt, wodurch der dem größeren Plattenabschnitt
zugeordnete Kanal, in diesem Fall der Auslaßkanal, durch das offene Hubventil mit dem Brennraum
verbunden und der andere Kanal durch den nach unten verschwenkten kleineren Plattenabschnitt gegen den
Brennraum verschlossen wird. Die Umlenkklappe wird auf diese Weise ausschließlich durch den oberhalb des
Brennraumes herrschenden Unter- oder Hberdruck
ία betätigt. Die Ventilanordnung gemäß der Erfindung
benötigt daher keinen besonderen Antrieb zur Steuerung der Umlenkklappe und ermöglicht daher einen
einfachen Aufbau und eine preisgünstige Herstellung. Es ist zwar aus der US-PS 27 42 028 eine Ventilanordnung
mit einem mittig zum Brennraum angeordneten Gaswechselventil und zwei eine Umkehr der Strömungsrichtung
verhindernden, plattenartigen Flatterventilen am Ende der Ein- und Auslaßkanäle bekannt,
die in eine dem Gaswechselventil vorgeschaltete Strömungskammer münden. Die aus einem biegeelasiischen
Material bestehenden Flatterventile sind endständig beicMigt und werden in Fiießrichtung des Stromungsmediums
aufgebogen und um eine außermittige Achse verschwenkt, die im Bereich der Befestigungsstelle
der Flatterventile liegt. Die beiden in den Ein- und Auslaßkanälen angeordneten Flatterventile mit ihren
außermittigen Schwenk- oder Biege^chsen lassen sich jedoch nicht anstelle der außermittig gelagerten
Umlenkklappe der Ventilanordnung der eingangs genannten Art verwenden, da die Flatterventile
lediglich die Funktion von Rückschlagventilen, nicht jedoch die Funktion eines den Strömungsweg umschaltenden
Steuerventils wie die Umlenkklappe der als bekannt vorausgesetzten Ventilanordnung haben.
J5 Im Interesse möglichst großer Einlaß- bzw. Auslaßquerschnitte
können die Ein- und Auslaßöffnungen der in die Strömungskammer mündenden Ein- und Auslaßkanäle
der erfindungsgemäßen Ventilanordnung vorteilhafterweise nicht kreisrund, sondern länglich ausgebildet
sein.
Weiterhin wird im Sinne einer möglichst vollständigen und damit wirtschaftlichen Verbrennung die
Zündung vorleilhafterweise durch zwei oder mehrere Zündkerzen vorgenommen, da die Zündkerze durch die
■45 mittige Anordnung des Ventils nicht mehr mittig im
Brennraum angeordnet werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Dabei zeigt
Fig. I einen Querschnitt durch einen mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung versehenen Zylinderkopf entlang der Linie, auf der Einlaß- und Auslaßkanal angeordnet sind, sowie durch einen Teil des Zylinders.
Fig. I einen Querschnitt durch einen mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung versehenen Zylinderkopf entlang der Linie, auf der Einlaß- und Auslaßkanal angeordnet sind, sowie durch einen Teil des Zylinders.
Fig. 2 eine teilweise Draufsicht auf die Ventilanordnung
gemäß Fig. 1 bei abgenommenem Zylinderkopfdeckel und
F i g 3 eine Explosionszeichnung, die den Aufbau der Ventilanordnung aus F i g. I und 2 verdeutlicht.
In Fig. I ist mil 1 ein herkömmlicher Muldenkolben
bezeichnet, der in einer ebenfalls herkömmlichen Laufbüchse 2 läuft. Ein Gaswechselventil 3 ist mittig im
Brennraum angeordnet und durch eine Ventilführung 4 geführt. Weiterhin münden in den Brennraum zwei
Gewindegänge 5 für zwei Zündkerzen. Oberhalb des Ventils 3 ist eine etwa kreisrunde Strömungskammer 6
angeordnet, in die ein Einlaßkanal 7 und ein Auslaßkanal 8 münden. Weiterhin befindet sich in der im
wesentlichen kreisrunden Strömungskammer 6 eine
Umlenkklappe 9, die mittels zweier Zapfen 10 um eine Achse 11 schwenkbar gelagert ist, wobei die Achse U
nicht durch den Mittelpunkt der Umlenkklappe 9 verläuft. Dadurch entsteht ein rechter kleinerer
Plaltenabschnitt 12 sowie ein linker größerer Plattenab- ^
schnitt 13.
In der in Fig. 1 dargestellten Betriebsstellung ist das
Ventil 3 geschlossen, während die Umlenkklappe 9 lediglich durch das Gewicht ihres größeren Plattenabschnittes
i3 die gezeigte Schwenkstellung einnimmt, in
welcher der größere Platienabschniit 13 nach unten
hängt und der kleinere Plaltcnabschniit 12 nach oben
weist. Beim Ansaugen öffnet sich das Ventil 3, wandert der Kolben I nach unten und entsteht unter der
Umlenkklappe 9 ein Unterdruck, der den größeren Plattenabschnitt 13 nach unten zieht, wodurch eine
Verbindung zwischen dem Einlaßkanal 7 und dem Brennraum hergestellt wird, was ein Ansaugen des
Frischgases in den Verbrennungsraum bewirkt. Der Auslaßkanal 8 ist dabei durch den größeren Plattenabschnitt
13 völlig vom Verbrennungsraum abgeschnitten. Wenn nun nach erfolgter Verbrennung die verbrannten
Gase ausgestoßen werden und sich das Ventil 3 wieder öffnet, während sich der Kolben 1 von unten nach oben
bewegt, entsteht in der im wesentlichen kreisrunden Sirömungskammerö unterhalb der Umlenkklappe 9 ein
Überdruck, der den größeren Plattenabschnitt 13 nach oben drückt und dadurch eine Verbindung vom
Verbrennungsraum zum Auslaßkanal 8 schafft, wobei gleichzeitig der Einlaßkanal 7 durch den hcrunterwei- jo
senden kleineren Plattenabschnitt 12 vom Brennraum abgeschlossen wird. Durch diese Ausbildung der
Ventilanordnung bleibt das einzige Gaswechselventil 3 während des Auspuff ens und anschließenden Ansaugens
durchgehend offen, wobei der Strömungsweg während- )5
dessen lediglich durch die Stellung der durch eine Platte gebildeten Umlenkklappe 9 bestimmt wird. Durch diese
längeren Öffnungszeiten oszilliert das Ventil 2 im Vergleich zu herkömmlichen Ventilanordnungen wesentlich
langsamer, was auch in der Gestaltung der Nocken für den Ventilantrieb zum Ausdruck kommt.
Darüber hinaus wird das Gaswechselventil 3 im Gegensatz zum Auslaßventil von herkömmlichen
Ventilanordnungen nicht nur von heißen Abgasen, sondern auch von Frischgasen umspült und damit
gekühlt, was die Verwendung von billigeren Werkstoffen ermöglicht, da eine Werkstoffbeanspruchung durch
die große Hitze weitgehend herabgesetzt wird.
In Fig. 2 wird an den bei abgenommenem Zylinderkopfdeckel
erkennbaren Spalten 14 und 15 deutlich, daß die Umlenkklappe 9 um ihre Schwenkachse 11
geschwenkt ist. Dabei erscheint eine im wesentlichen ovale öffnung 16 kreisrund, durch die das Ventil 3
hindurchgreift. Weiterhin sind die Mündungsöffnungen der Einlaß- und Auslaßkanäle 7 und 8 zu erkennen, die
im dargaiteüten Ausführungsbeispiel aus je zwei runden
öffnungen bestehen, die zur Erzitiung eines höheren
Durchlaßquerschnittes jedoch vorte«hafterweise als eine einzelne längliche öffnung ausgebildet sein können.
Daß die Umlenkklappe 9 die im wesentlichen kreisrunde Strömungskammer 6 nicht genau abdichtet,
soba!·' sie sich in einer nicht horizontalen Stellung
berindet, ist für die Funktionsweise der Steuerung kein Nachteil.
Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung noch einmal auseinandergezogen, wobei insbesondere
die im wesentlichen ovale Ausbildung der öffnung 16 in der Unilenkklappe 9 zum Aufnehmen des Ventils 3, die
Auslegung der Zündung mittels zweier Zündkerzen sowie die Ausbildung des Einlaßkanals 7 und des
Auslaßkanals 8 mil je zwei kreisrunden Querschnitten ersichtlich ist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-Brertrikraftmaschinen mit einem mittig zum Brennraum angeordneten Gaswechselventil und einer Umlenkklappe, die in einer dem Gaswechselventil vorgelagerten und mit Ein- und Auslaükanälen verbundenen Strömungskammer um eine quer zur StrömungErichtung verlaufende Achse schwenkbar gelagert ist und abwechselnd den Ein- oder Auskßkanal zur Brennkammer hin öffnet, gekennzeichnet durch eine außermittige Lage der Schwenkachse (1II) der Umlenkklappe (9).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792911163 DE2911163C3 (de) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-Brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792911163 DE2911163C3 (de) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-Brennkraftmaschinen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2911163A1 DE2911163A1 (de) | 1980-09-25 |
DE2911163B2 DE2911163B2 (de) | 1981-02-19 |
DE2911163C3 true DE2911163C3 (de) | 1981-09-24 |
Family
ID=6066051
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792911163 Expired DE2911163C3 (de) | 1979-03-22 | 1979-03-22 | Ventilanordnung für den Gaswechsel in Viertakt-Brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2911163C3 (de) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
DE3517177A1 (de) * | 1985-05-13 | 1985-11-14 | Helmut Nowack | Brennkraftmaschine mit einspritzung von kraftstoff |
AT2163U1 (de) * | 1997-06-26 | 1998-05-25 | Andreas Dipl Ing Zieger | Ladungswechselsteuerung für viertakt-verbrennungskraftmaschinen |
FR2780093B3 (fr) * | 1998-06-23 | 2000-07-21 | Roger Lecal | Mecanisme de predistribution pour soupape dans un ensemble : culasse-moteur/piston |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2791992A (en) * | 1950-09-01 | 1957-05-14 | H H Robinson | Single poppet valve internal combustion engine |
US2742028A (en) * | 1952-11-28 | 1956-04-17 | Jacob G Robinson | Valve mechanism |
US3097633A (en) * | 1961-05-08 | 1963-07-16 | Klein Fritz | Internal combustion engine |
-
1979
- 1979-03-22 DE DE19792911163 patent/DE2911163C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2911163A1 (de) | 1980-09-25 |
DE2911163B2 (de) | 1981-02-19 |
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