DE3926809A1 - Damping arrangement for valves in IC engine - makes use of conical bodies to avoid need for anti-knock agents - Google Patents

Abstract

The valve impact damper is for valves in an IC engine. It has dampers with fixed conical and/or cylinder column recesses (2). Cones (5) and/or upright columns (4) working in both stroke directions and a valve plate damper (9) working in the opening direction move in and out of the recesses. USE/ADVANTAGE - Valve damping arrangement in IC engine which does not require lubrication by environmentally harmful anti-knock agents and which minimises wear and noise.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilschlagdämpfer für Ventile einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a valve shock absorber for Valves of an internal combustion engine.

Es ist bekannt, daß die Totpunkte für ein Öffnen und Schlie­ ßen der Ventile in Beziehung zu den Totpunkten, ausgedrückt in Kurbelwellenwinkeln, die sog. Ventilzeiten, für die Leistung und den Verbrauch, sowie für die Leistungskurve, eine wichtige Rolle spielen. Nur für eine Drehzahl bzw., einen Drehzahl­ bereich kann man die Ventilzeiten am günstigsten wählen. Die Ventilerhebungskurven müssen bei sanften Beginn und Ende steil ansteigen, damit ein möglichst großer Ventildurch­ gangsquerschnitt erzielt wird. Das ergibt hohe mittlere Ventil­ geschwindigkeiten. In der Übertragung zwischen Nocken und Ventil muß während des Ventilschlusses die Kraftschlüssigkeit der Übertragungsteile durch das Ventil- oder Stößelspiel unterbrochen sein, damit der Ventilteller auf dem Sitz fest anliegt und nicht ein anderes Teil. Das Spiel beträgt bei kalter Maschine soviel, daß auch bei starker Erwärmung immer noch Spiel vorhanden ist. Daraus ergibt sich, daß außer einem Ventil-Aufsetzschlag auch ein Stößel- oder Kipphebelschlag erfolgt. In einer automatischen Ventilnachstell-Einrichtung, Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau, 13. Auflage zweiter Band, Springer Verlag Berlin-Heidelberg-New York 1970 Seite 189, wird für die bekannten von innen schließenden Ventile, außer der automatischen Nachstellung, auch eine Ventilspiel- Schlagdämpfung erreicht. Bei Benzin-Brennkraftmaschinen sorgen Gegenklopfmittel außer für höhere Oktanzahlen, auch für eine Schmierung der Ventile und für eine Schlagdämpfung. Obwohl bei den bekannten von innen schließenden Ventilen die Ventil­ nachstelleinrichtung den Ventilschlag beseitigt, wird der durch das Aufsetzen des Ventiles verursachte, bei steilen Ventilerhebungskurven und hoher Drehzahl besonders starke Schlag, nicht gedämpft. Die Ventilsitzringe sind dann einem großen Verschleiß ausgesetzt. Das Gegenklopfmittel Blei­ tetraäthyl, das auch für die Schmierung der Ventilsitze sorgt, ist giftig und gelangt mit den Abgasen in die Um­ welt.It is known that the dead centers for opening and closing the valves in relation to the dead centers, expressed in crankshaft angles, the so-called valve times, for performance and the consumption, as well as for the performance curve, an important one Role-play. Only for one speed or one speed range you can choose the valve times best. The valve lift curves must start at a gentle and Rise steeply at the end so that the largest possible valve opening corridor cross section is achieved. That results in high middle valve speeds. In the transmission between cams and Valve must be non-positive during valve closing the transmission parts through the valve or tappet play be interrupted so that the valve disc is firmly seated and not another part. The game is at cold machine so much that even with strong warming always there is still game. It follows that except for one Valve touchdown also a tappet or rocker arm blow he follows. In an automatic valve adjustment device, Dubbel, paperback for mechanical engineering, 13th edition second Volume, Springer Verlag Berlin-Heidelberg-New York 1970 page 189, is used for the well-known internally closing valves, in addition to the automatic adjustment, also a valve lash Impact absorption achieved. Take care of petrol engines Counter knocking agent except for higher octane numbers, also for one Lubrication of the valves and for shock absorption. Even though in the known internally closing valves, the valve adjustment device eliminates the valve blow, the caused by fitting the valve on steep Valve lift curves and high speed particularly strong Blow, not muffled. The valve seat rings are then one  exposed to great wear. The anti-knock agent lead tetraethyl, which is also used for the lubrication of the valve seats worries, is toxic and gets into the environment with the exhaust gases world.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Ventilschlag­ dämpfer zu schaffen, die den durch das Aufsetzen verursachten Schlag dämpfen, so daß eine Verwendung von giftigen Schmier­ mitteln nicht nötig ist und der Verschleiß des Ventilsitzes und eine Geräuschbildung auf minimale Werte begrenzt wird.The invention has for its object valve blow to create dampers that caused by touchdown Steam shock, so that use of toxic lubricant is not necessary and the wear of the valve seat and noise is limited to minimum values.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out in a generic facility solved by the characterizing features of claim 1.

Die Abstimmung der Dämpfung auf verschieden hohe Drehzahlen wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 erreicht.Adjusting the damping to different speeds is characterized by the characterizing features of claim 2 reached.

Die von der Drehzahl abhängende Abstimmung der Dämpfungs­ größe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 3 aufgezeigt.The adjustment of the damping depending on the speed size is determined by the characteristic features of the claim 3 shown.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben. Es zeigtTwo embodiments of the invention are in the drawing are shown and are described below. It shows

Fig. 1 Ventilschlagdämpfer an einem Ventil mit formschlüssigen Pendellenker - Kipphebelantrieb, mit zwei entgegengesetzt angeordneten Kegel 5 - und Säulenstümpfen 4, die außerhalb des Gaskanals 11 angeordnet sind, und eine Ventilteller- Schlagdämpfermulde 9 im Gaskanal 11. Fig. 1 valve shock absorber on a valve with a positive pendulum link - rocker arm drive, with two oppositely arranged cone 5 - and pillar stumps 4 , which are arranged outside the gas channel 11 , and a valve plate-shock absorber recess 9 in the gas channel 11th

Fig. 2 einen Ventilschlagdämpfer 1 außerhalb, und einen innerhalb des Gaskanals 11, mit Ventilschlagdämpfungs-Drossel­ elementen 7, 12 an einem Ventil mit kraftschlüssigen Kipphebel- Antrieb. Fig. 2 shows a valve shock absorber 1 outside, and one inside the gas channel 11 , with valve shock damping throttle elements 7, 12 on a valve with a positive rocker arm drive.

In der Fig. 1 ist das Ventil in geschlossener Stellung dar­ gestellt. Der Säulenstumpf 4 und der Kegelstumpf 5 haben die Zylinderstumpfausnehmung 2 und die Kegelstumpfausnehmung 3, des außen liegenden Ventilschlagdämpfers ausgefüllt. Auf den Weg in die Schließstellung verdrängt der Säulen- 4 und der Kegelstumpf 5, beim Eindringen in die Ventilschlag­ dämpfungs-Ausnehmungen 2 und 3, das in diesen befindliche Arbeitsmittel, z. B. Öl. Das Arbeitsmittel entweicht, solange der Säulenstumpf 4 die Zylinderstumpf-Ausnehmungskante noch nicht erreicht hat, seitlich an dem Säulen- 4 und Kegelstumpf 5, und aus den Drosselkanälen 13. Bei Übersteuerung der Zylinderstumpf-Ausnehmungskante wird das Arbeitsmittel nur aus den Drosselkanälen 13 ausgestoßen. Im Moment des Ein­ dringens in die Zylinder- und Säulenstumpfausnehmungen wird das Ventil in seinem Schließhub verzögert. Diese Verzögerung wird von dem Federpuffer 14, der sich zwischen dem Ventil und dem Ventilantrieb befindet, aufgefangen. Das Ventil setzt sich mit mäßigem Schlag, und mit minimaler Geräuschbildung, und ventilsitzschonend, auf. Beim Öffnungshub wird das Ventil auf die gleiche Weise von dem außerhalb des Gaskanals 11 ange­ ordneten Ventilschlagdämpfer 1 und von dem im Gaskanal 11 angeordneten Ventilteller-Schlagdämpfer 9, durch Gasverdrängung für ein schonendes Aufsetzen auf seinen Kühlungssitz, ver­ zögert. Die Aufsetzgeschwindigkeit kann durch Drosselelemente 7, 12 veränderlichen Drehzahlen angepaßt werden.In Fig. 1 the valve is placed in the closed position. The column frustum 4 and the truncated cone 5 have filled the truncated cylinder recess 2 and the truncated cone recess 3 of the valve shock absorber located on the outside. On the way to the closed position, the column 4 and the truncated cone 5 , when penetrating into the valve stroke damping recesses 2 and 3 , displaces the work equipment located therein, for. B. Oil. As long as the column stump 4 has not yet reached the cylinder stump recess edge, the working fluid escapes laterally on the column stub 4 and cone stub 5 , and out of the throttle channels 13 . If the cylinder stub recess edge is overridden, the working medium is only expelled from the throttle channels 13 . At the moment of penetration into the cylinder and column stump recesses, the valve is delayed in its closing stroke. This delay is absorbed by the spring buffer 14 , which is located between the valve and the valve drive. The valve sits up with a moderate blow and with minimal noise, and is gentle on the valve seat. During the opening stroke, the valve is delayed in the same way by the valve shock absorber 1 arranged outside the gas channel 11 and by the valve plate shock absorber 9 arranged in the gas channel 11 , by gas displacement for a gentle placement on its cooling seat, delayed. The touchdown speed can be adjusted by throttle elements 7, 12 variable speeds.

In der Fig. 2 sind Ventilschlagdämpfer für ein kraftschlüssig angetriebenes Ventil dargestellt. Der obere Ventilschlag­ dämpfer 1 ist in einem Führungszylinder 19 angeordnet. Seine Zylinderstumpf-Ausnehmung 2 ist mit einem oder mehreren Drosselkanälen 13 über einen Drosselring 12 nach außen verbunden, dessen Drosselkanal-Querschnitte durch verdrehen des Drossel­ ringes 12 in ihrer Querschnittsgröße verändert werden. Der Ventilteller-Schlagdämpfer 9 ist mit seiner Zylinderstumpf­ ausnehmung 2 durch Drosselkanäle 13 über ein Drossel-Schrauben­ ventil 7 mit dem Gaskanal 11 verbunden. Eine von der Dreh­ zahl abhängende Dämpfungs-Größenveränderung erfolgt durch den Unterdruckregler 16, über zweckmäßige Einstellelemente, über das Schneckenrad 8, auf das Schneckensegment 15 zur Ver­ drehung des Drossel-Schraubenventils 7. Die Öffnungsfeder 6 ist auf einer Ventildrehvorrichtung gelagert. Sie stützt sich auf der Ventilplatte 10 ab. Die Spielausgleichfeder 17 ist zwischen dem Federgehäuse 18 und der Ventilplatte 10 ange­ ordnet. Bei Auflage des Ventils am Ende des Öffnungshubes, entsteht zwischen dem Ventilschaft-Lagerring 21 nd der Federplatte 20 ein Spiel. Am Ende des Schließhubes entsteht zwischen dem Federpuffergehäuse 18 und der Federplatte 20 ein Spiel.In FIG. 2 hammer absorber valve are shown for a frictionally driven valve. The upper valve shock damper 1 is arranged in a guide cylinder 19 . Its stump recess 2 is connected to one or more throttle channels 13 via a throttle ring 12 to the outside, the throttle channel cross-sections are changed by rotating the throttle ring 12 in its cross-sectional size. The valve disk shock absorber 9 is connected with its cylinder stump recess 2 through throttle channels 13 via a throttle screw valve 7 with the gas channel 11 . A dependent on the number of revolutions damping size change takes place by the vacuum regulator 16 , via appropriate setting elements, via the worm wheel 8 , on the worm segment 15 for the rotation of the throttle screw valve 7th The opening spring 6 is mounted on a valve rotating device. It is supported on the valve plate 10 . The play compensation spring 17 is arranged between the spring housing 18 and the valve plate 10 . When the valve rests at the end of the opening stroke, there is play between the valve stem bearing ring 21 and the spring plate 20 . At the end of the closing stroke, there is play between the spring buffer housing 18 and the spring plate 20 .

Claims (3)

1. Ventilschlagdämpfer für Ventile einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch Schlagdämpfer mit feststehenden Kegel- (3) oder/und Zylinderstumpf-Ausnehmungen (2), in die sich, am Ventilschaft befestigte, Kegel- (5) oder/und Säulenstümpfe (4) in beiden Ventilhubrichtungen, und ein Ventilteller-Schlagdämpfer (9) in der Öffnungsrichtung, arbeitsmittelverdrängend, absenken.1. Valve shock absorber for valves of an internal combustion engine, characterized by shock absorbers with fixed cone ( 3 ) and / or cylinder stub recesses ( 2 ) into which, on the valve stem, are attached cone ( 5 ) or / and column stumps ( 4 ) in both Lower the valve stroke directions and a valve disk shock absorber ( 9 ) in the opening direction, displacing the working fluid. 2. Ventilschlagdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine drehzahlabhängige Ventilschlag-Dämpfungsgröße, bei den als Drosselring (12) und bei den als Drosselschrauben-Ventile (7) ausgebildeten Drosselelementen, die Drosselkanal-Querschnitte durch Verdrehen eines Drosselringes (12) und der Schraube des Drosselschraubenventils (7) oder durch die Abstimmung mit anderen zweckmäßigen Verstellelementen, verändert werden.2. Valve shock absorber according to claim 1, characterized in that for a speed-dependent valve shock damping variable, in the case of the throttle ring ( 12 ) and the throttle elements ( 7 ) designed as throttle screw valves, the throttle channel cross-sections by rotating a throttle ring ( 12 ) and the screw of the throttle screw valve ( 7 ) or by coordinating with other suitable adjustment elements. 3. Ventilschlagdämpfer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehzahlabhängige Abstimmung mit der Größe der Drosselkanal-Querschnitte, durch zweck­ mäßige Regler (16) erfolgt.3. Valve shock absorber according to claim 1 and 2, characterized in that the speed-dependent coordination with the size of the throttle channel cross sections, is carried out by appropriate controller ( 16 ).