DE402343C - Hydraulic fluid drive for periodically moving engine parts, especially control valves of internal combustion engines - Google Patents
Hydraulic fluid drive for periodically moving engine parts, especially control valves of internal combustion enginesInfo
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Description
Druckflüssigkeitsantrieb für periodisch bewegte Motorteile, insbesondere Steuerventile von Verbrennungskraftmaschinen. Gegenstand der Erfindung ist ein Druckflüssigkeitsantrieb für periodisch bewegte Motorteile, insbesondere für Steuerventile von Verbrennungskraftmaschinen, bei denen die Bewegung durch einen beständig von einem Vorratsgefäß wieder aufgefüllten Flüssigkeitsbehälter als hydraulisches Zwischenglied übertragen wird.Hydraulic fluid drive for periodically moving engine parts, in particular Control valves of internal combustion engines. The invention relates to a hydraulic fluid drive for periodically moving engine parts, especially for control valves of internal combustion engines, in which the movement is constantly replenished from a storage vessel by one Fluid container is transmitted as a hydraulic intermediate member.
Die bekannten Einrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die beständige Wiederauffüllung des Flüssigkeitsbehälters mittels kleiner selbsttätig wirkender Ventile nicht mit genügender Zuverlässigkeit erfolgen kann, insbesondere nicht bei hohen Umlaufgeschwindigkeiten des Motors. Versieht man nämlich diese kleinen Rückschlagventile mit verhältnismäßig starken Federn, so werden sie sich nur schwer öffnen, was unvollkommene Auffüllung zur Folge hat, während sie anderseits bei Anwendung von schwachen Federn, sobald der Motor mit hohen Drehzahlen umläuft; sich nicht rechtzeitig schließen werden, so daß die Flüssigkeit aus dem zur Bewegungsübertragung dienenden Behälter teilweise wieder herausgedrückt wird.The known devices of this type have the disadvantage that the constant replenishment of the liquid container by means of a small automatically acting valves cannot be carried out with sufficient reliability, especially not at high motor speeds. You see that these small check valves with relatively strong springs are what they will be difficult to open, resulting in imperfect filling while they are on the other hand, when using weak springs, as soon as the engine is running at high speeds circulates; will not close in time, so that the liquid from the the container serving to transmit movement is partially pushed out again.
Ein anderer Mangel kann auftreten,. wenn die Bewegungsübertragung durch Öffnen des an dem Flüssigkeitsbehält(r vorgesehenen Absperrgliedes aufgehoben «-erden soll. Wenn dieses Öffnen verhältnismäßig langsam vor sich geht, so wird während dieser Zeit der Antrieb des durch die Flüssigkeitsübertragung gesteuerten Ventils nicht vollständig unterbleiben. Eine wirksame Unterbrechung des Antriebs ist nur möglich, wenn die Eröffnung des Absperrgliedes möglichst plötzlich bewirkt wird.Another deficiency can occur. when the motion transmission canceled by opening the shut-off element provided on the liquid container «- should earth. If this opening is relatively slow, it will during this time the drive of the controlled by the fluid transfer Valve not completely omitted. An effective interruption of the drive is only possible if the opening of the shut-off element occurs as suddenly as possible will.
Wenn ferner bei einem Viertaktmot-)r mit hydraulisch gesteuertem Ein- und Auslaßventil die Regelung durch Aussetzen der Übertragung erfolgt, und zwar in der Weise, daß gleichzeitig sowohl das Einlaß- als auch das Auslaßventil geschlossen bleiben, so entsteht gegen Ende des sonst für die Austreibung der Verbrennungsgase dienenden Hubes eine starke Kompression im Arbeitszylinder, die alsbald eine Verlangsamung der Drehgeschwindigkeit des b1 otors herbeiführt. Falls nun weiter in diesem Augenblick der Motorregler das Absperrglied des zum Antrieb des Einlaßventils gehörigen Flüssigkeitsbehälters wieder schließt, so wird sich dieses Ventil beim nächsten Saughub öffnen, und da das Auslaßventil beim vorhergegangenen Hub noch geschlossen gewesen war, so würde sich als üble Folge ergeben, daß die auf q. bis 5 Atm. zusammengedrückten heißen Verbrennungsgase durch das Einlaßventil und den Vergaser ins Freie auspuffen.If, furthermore, in a four-stroke engine with hydraulically controlled and exhaust valve, the control is carried out by suspending the transmission, namely in such a way that both the inlet and outlet valves are closed at the same time remain, so arises towards the end of the otherwise for the expulsion of the combustion gases serving stroke creates a strong compression in the working cylinder, which soon slows down the speed of rotation of the b1 otors. If further at this moment the motor controller the shut-off element of the liquid container belonging to the drive of the inlet valve closes again, this valve will open on the next suction stroke, and there the exhaust valve was still closed on the previous stroke, so would result as a bad consequence that the on q. up to 5 atm. squeezed hot Purge the combustion gases through the inlet valve and the carburetor to the outside.
Gemäß der Erfindung ist nun, um die beständige Wiederauffüllung des zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälters sicherzustellen, anstatt der selbsttätig wirkenden Ventile eine gesteuerte Vorrichtung vorgesehen, welche den Behälter bei jeder Viertaktfolge abwechselnd mit dem Vorratsgefäß in Verbindung setzt und von diesem wieder trennt, letzteres wenigstens während der Zeit, in welcher die Übertragung tätig ist. Eine derartige Vorrichtung gestattet die Anwendung genügend großer Durch$ußquerschnitte, um eine vollständige Auffüllung auch bei größten Geschwindigkeiten zu gewährleisten. Sie ermöglicht aber auch im gegebenen Falle eine rasche Unterbrechung des Antriebs.According to the invention is now to the constant replenishment of the to ensure intermediate liquid container, instead of automatically acting valves provided a controlled device, which the container at each four-stroke sequence alternately connects to and from the storage vessel this separates again, the latter at least during the time in which the transmission is working. Such a device allows the use of sufficiently large flow cross-sections, to ensure complete filling even at the highest speeds. However, it also enables the drive to be interrupted quickly in the given case.
Zur Beseitigung des mit etwaigem vorzeitigen Öffnen des Einlaßventils verknüpften Übelstands erhalten die Auffüllvorrichtungen der beiden Übertragungen für das Ein- und Aus-. laßventil einen gemeinschaftlichen Steuerantrieb, durch welchen die zu beiden Ventilen gehörigen Flüssigkeitsbehälter während einer Zeitdauer, die kleiner ist als die Gesamtzeit der in einer Viertaktfolge nacheinander stattfindenden Verdichtung und Entspannung, gleichzeitig mit dem Vorratsgefäß inVerbindung gesetzt werden, und es sind weiterhin Mittel vorgesehen, um das gemeinschaftliche Steuerglied der Füllvorrichtungen in dieser Lage festhalten zu können, wenn die Geschwindigkeit des Motors ein vorgeschriebenes Maß überschreitet. Es wird hierdurch erreicht, daß die Übertragungen beider Ventile je nach dem Eingreifen des Reglers in jedem Zyklus übereinstimmend in Wirkung sind oder nicht.To eliminate the potential for premature opening of the inlet valve associated deficiency will be given to the replenishment devices of the two transmissions for on and off. let valve a common control drive through which the liquid containers belonging to both valves for a period of time which is less than the total time that takes place in a four-bar sequence one after the other Compression and relaxation, simultaneously connected to the storage vessel and funds are still earmarked for the joint steering mechanism to be able to hold the filling devices in this position when the speed of the engine exceeds a prescribed level. It is thereby achieved that the transmissions of both valves depending on the intervention of the regulator in each cycle are consistently in effect or not.
Enthält der Antrieb des Einlaßventils den obenerwähnten Ausweichkolben mit verstellbarem Anschlag zur Regelung von Größe und Zeitdauer der Antriebsbewegung, so kann diese Einrichtung vorteilhaft dazu benutzt werden, um bei übermäßiger Motorgeschwindigkeit das Festhalten des gemeinschaftlichen Steuergliedes zu bewirken. Zu diesem Zweck wird der durch den Regler verstellbare Anschlag für den Ausweichkolben so angeordnet, daß er bei dein der höchsten zulässigen Motorgeschwindigkeit entsprechenden äußersten Ausschlag mit dem gemeinschaftlichen Steuerglied in Eingriff gelangt und dieses in der Lage sperrt, in welcher beide Ventile außer Wirkung gesetzt sind. Der Anschlag bewirkt also bei seiner Verstellung durch den Regler zunächst eine stetige Verkleinerung der Zylinderfüllung und zuletzt eine Regelung durch vollkommene Unterdrückung der letzteren.The drive of the inlet valve contains the above-mentioned bypass piston with adjustable stop to regulate the size and duration of the drive movement, so this device can be used to advantage in the event of excessive engine speed to effect the retention of the joint control member. To this end the stop for the bypass piston, which can be adjusted by the controller, is arranged in such a way that that it is at your extreme, corresponding to the highest permissible engine speed Rash comes into engagement with the common control element and this in a position in which both valves are disabled. The attack thus initially causes a steady reduction when it is adjusted by the controller the cylinder charge and finally a regulation through complete suppression of the the latter.
Die Erfindung umfaßt schließlich noch eine besondere Einrichtung, die in Verbindung mit dem Ausweichkolben zur Regelung der Antriebsbewegung des Einlaßventils Anwendung finden kann. Zweckmäßig wird die Feder, durch welche der Kolben belastet ist, in das Innere des zur hydraulischen Übertragung dienenden Flüssigkeitsbehälters verlegt und mit dem einen Ende an dem Ausweichkolben, mit dem anderen Ende jedoch an einem kleinen Hilfskolben befestigt, der einen begrenzten Hub von sehr geringer Größe auszuführen imstande ist. Dieser Hilfskolben kann dann zum Antrieb einer Brennstoffpumpe oder unmittelbar als Plunger für diese Pumpe dienen, die beispielsweise ein Überlaufgefäß speist, das an Stelle des üblichen Schwimmergehäuses die Innehaltung eines bestimmten Brennstoffstandes gewährleistet. Die Erfindung ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.Finally, the invention also includes a special device, in connection with the bypass piston to regulate the drive movement of the inlet valve Can apply. The spring through which the piston is loaded is expedient is, in the interior of the hydraulic transmission serving liquid container misplaced and with one end on the bypass piston, but with the other end attached to a small auxiliary piston that has a limited stroke of very little Size is able to carry out. This auxiliary piston can then be used to drive a fuel pump or serve directly as a plunger for this pump, for example an overflow vessel feeds that instead of the usual float housing the pause of a certain Fuel level guaranteed. The invention is on the drawing shown in one embodiment.
Abb. i zeigt einen senkrechten Schnitt (nach der Linie i-i der Abb. 2) durch die hydraulische Antriebsvorrichtung des Ein- und Auslaßventils sowie durch die Vorrichtung' mit gemeinschaftlichem Steuerglied, welche zur Wiederauffüllung der Flüssigkeitsbehälter und zur Unterbrechung der Übertragung dient.Fig.i shows a vertical section (along the line i-i in Fig. 2) through the hydraulic drive device of the inlet and outlet valve as well as through the device 'with a common control member, which is used for replenishment the liquid container and serves to interrupt the transmission.
Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i: Abb. 3 zeigt das gemeinschaftliche Steuerglied der Vorrichtung in einer anderen Stellung und Abb 4 die Ausführungsform des Ausweichkolbens, bei welcher dieser mit einem Hilfskolben verbunden ist.Fig. 2 is a vertical section along line 2-2 of Fig. I: Fig. 3 shows the common control member of the device in another Position and Fig 4 the embodiment of the escape piston, in which this with is connected to an auxiliary piston.
In Abb. i sind i und 2 die Antriebskolben der Flüssigkeitsübertragungen für das Ein- und Auslaßventil. Die Kolben bewegen sich in den zu einem Körper vereinigten Zylindern 3 und ,4, Welche Teile der zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälter bilden. An letztere sind die Leitungen 5 und 6 angeschlossen, die zu den -- nicht dargestellten - durch entsprechende Kolben bewegten Ventilen führen. Die Antriebskolben i und 2 empfangen ihre Bewegung von gewöhnlichen Nockenscheiben 7 und 8 der Steuerwelle g.In Fig. I, i and 2 are the drive pistons of the fluid transmissions for the inlet and outlet valve. The pistons move in the united to one body Cylinders 3 and 4, which form parts of the intermediate liquid container. To the latter, the lines 5 and 6 are connected to the - not shown - guide moving valves through corresponding pistons. The drive pistons i and 2 receive their movement from ordinary cam discs 7 and 8 of the control shaft G.
Der zum Antrieb des Einlaßventils gehörige Flüssigkeitsbehälter ist mit dem aus Abb. 2 ersichtlichen Zylinder verbunden, in welchem ein Ausweichkolben io angeordnet ist. Dieser steht unter der Wirkung einer Feder 1i, die ihm in den Zylinder hineinzuziehen sucht, bis ein am Kolben vorgesehener Anschlag 12 zur Anlage kommt. Der im Flüssigkeitsbehälter periodisch auftretende Druck sucht den Ausweichkolben nach außen gegen einen verstellbaren Anschlag zu drängen, der von der exzentrischen Außenfläche des von dem Regler angetriebenen Daumens 13 gebildet wird. Die beiden Zylinder 3 und 4 sind am oberen Ende von dem Behälter 14 umgeben, der mit Vorratsflüssigkeit zum Ausgleich der in den geschlossenen Zwischenbehältern auftretenden Verluste gefüllt ist.The liquid container belonging to the drive of the inlet valve is connected to the cylinder shown in Fig. 2, in which an escape piston io is arranged. This is under the action of a spring 1i, which is in the Seeks to pull the cylinder in until a stop 12 provided on the piston rests comes. The pressure that occurs periodically in the liquid container seeks the escape piston to push outwards against an adjustable stop, which is set by the eccentric Outer surface of the thumb 13 driven by the regulator is formed. The two Cylinders 3 and 4 are surrounded at the upper end by the container 14 with the storage liquid filled to compensate for the losses occurring in the closed intermediate containers is.
Die Einrichtung, mittels welcher nun die l:eständige Wiederauffüllung der zur hydraulischen Übertragun,Q dienenden Flüssigkeitsbehälter und zugleich gegebenenfalls die Unterbrechung der Übertragung bewirkt wird, ist nun gemäß der Erfindung folgendermaßen ausgebildet Die Steuerwelle g ist mit einem. Hilfsnocken 15 versehen, der zum Antrieb eines stangenförmigen Steuergliedes 16- dient. Letzteres ist in einer Bohrung geführt, die zwischen den beiden Zylindern 3 und 4 vorgesehen -ist, und wird durch eine Feder 17 beständig an die Nockenscheibe 15 angepreßt. Die Steuerstange 16 weist eine Eindrehung 16° auf; die mit zwei Öffnungen in den Wandungen zwischen den Zylindern 3 und 4 und der zur Aufnahme des Steuergliedes dienenden Bohrung zusammenwirkt, und zwar derart, daß in der Stellung, in welcher das Steuerglied durch den Nocken 15 entgegen dem Druck der Feder 17 angehoben ist, die beiden Zylinder 3 und 4 sowohl miteinander als auch mittels einer dritten Bohrung mit dem Vorratsgefäß 14 in Verbindung stehen (Abb i und 2), während bei tieferer Lage des Steuergliedes (Abb. 3) jede der beiden Flüssigkeitsübertragungen vollkommen abgeschlossen -und so: nach unabhängig von der anderen ist.The device by means of which the permanent replenishment the fluid container used for hydraulic transmission, Q and at the same time, if applicable the interruption of the transmission is effected is now according to the invention as follows The control shaft g is formed with a. Auxiliary cam 15 provided for driving a rod-shaped control member 16- is used. The latter is guided in a hole, which is provided between the two cylinders 3 and 4, and is operated by a spring 17 pressed continuously against the cam disk 15. The control rod 16 has a recess 16 ° on; those with two openings in the walls between cylinders 3 and 4 and the bore serving to receive the control member cooperates, namely such that in the position in which the control member by the cam 15 against the pressure of the spring 17 is raised, the two cylinders 3 and 4 both together and are in communication with the storage vessel 14 by means of a third bore (Fig. I and 2), while at a lower position of the control member (Fig. 3) each of the two Fluid transfers completely completed -and so: after regardless of the other is.
Das Steuerglied 16 ist am Kopfende mit einem Bund 16' versehen (Abb. 2). Eine Klinke 18 ist so angeordnet, daß sie unter diesen Bund greifen kann, wenn sich _ das Steuerglied in höchster Lage befindet. Die Klinke steht jedoch unter der Wirkung einer Kraft, z. B. unter der Wirkung einer Feder ig, die sie "in unwirksamer Lage zu halten sucht. Der erwähnte verstellbare Anschlag 13 des Ausweichkolbens io ist nun so angeordnet, daß er sich in der einen Endstellung, die der größten Motorgeschwindigkeit entspricht, an die -Klinke 18 anlegt und diese in die Bahn des Steuergliedes 16 drängt, so daß das letztere dann in der Lage festgehalten werden muß, in welcher die beiden Flüssigkeitsbehälter der hydraulischen Übertragung mit dem Vorratsgefäß 14 in Verbindung stehen (Abb. 2). Die exzentrische Anschlagfläche des Teils 13 befindet sich hierbei zugleich in derjenigen Lage, in Welcher dem Ausweichkolben der größte Hub freigegeben ist. Da diesem größten Hub des Ausweichkolbens die geringste Erhebung des Auslaßventils entspricht, so folgt, daß an diese geringste Ventileröffnung sich sogleich die völlige Aufhebung des Antriebs anschließt.The control member 16 is provided with a collar 16 'at the head end (Fig. 2). A pawl 18 is arranged so that it can reach under this collar when _ the control element is in the highest position. The latch, however, is below the effect of a force, e.g. B. under the action of a spring ig which they "ineffective Able to keep looking. The aforementioned adjustable stop 13 of the avoidance piston io is now arranged so that it is in one end position, which is the largest Motor speed corresponds to the pawl 18 applies and this in the web of the control member 16 urges so that the latter can then be held in place must, in which the two fluid containers of the hydraulic transmission with the storage vessel 14 are in communication (Fig. 2). The eccentric stop surface of the part 13 is here at the same time in that position in which the bypass piston the largest hub is released. Since this largest stroke of the bypass piston is the smallest Elevation of the exhaust valve corresponds, it follows that this is the smallest valve opening this is immediately followed by the complete suspension of the drive.
Wie leicht ersichtlich ist, gewährt der beschriebene Antrieb die folgenden Vorteile: Die Wiederauffüllung der zwischengeschalteten Flüssigkeitsbehälter erfolgt mit Hilfe von großen Durchflußquerschnitten, die während einer verhältnismäßig langen Zeit geöffnet sind, und zwar während einer Zeitdauer, die von der Größenordnung einer der Perioden des Viertaktzyklus ist: Die beiden Ventile eines Zylinders sind innerhalb einer jeden Viertaktfolge stets in voller Übereinstimmung entweder in Tätigkeit oder nicht, wie auch der Regler gerade einwirken möge.As can be readily seen, the drive described provides the following Advantages: The intermediate liquid container is refilled with the help of large flow cross-sections, which during a relatively long Open for a period of time on the order of magnitude one of the periods of the four-stroke cycle is: The two valves of a cylinder are within each four-bar sequence always in full agreement either in Activity or not, as the controller may act.
Die Wirkung des Reglers wird nicht wie gewöhnlich auf die Ein- und Auslaßventile selbst (deren Massen und Hübe beträchtlich sind) ausgeübt, sondern auf die zur Wiederauffüllung der Flüssigkeitsbehälter dienenden Vorrichtung. Letztere kann beispielsweise zwei sehr leicht ausgeführte und mit sehr geringem Hub bewegte Abschlußorgane enthalten, deren Feststellung am oberen Ende ihres Hubes keine Schwierigkeiten bietet, die vergleichbar wären mit den Schwierigkeiten, die auftreten, wenn der Regler unmittelbar auf die Ein- und Auslaßventile einwirken soll.The effect of the controller is not, as usual, on the inputs and Exhaust valves themselves (whose masses and strokes are considerable) exerted, but on the device used to refill the liquid container. Latter can, for example, two very easily executed and with very little Stroke contain moving closing organs, their detection at the upper end of their stroke does not offer difficulties that are comparable to the difficulties that occur when the regulator acts directly on the inlet and outlet valves target.
Die Regelung des Motors vollzieht sich in stetiger Weise bis zur unteren Brennstoffgehaltsgrenze, wo sich das Gemisch noch mit Sicherheit entzündet; von dieser Grenze an tritt dann eine Regelung durch vollkommenes Aussetzen der Zylinderfüllung ein.The regulation of the motor takes place in a steady manner down to the lower level Fuel limit where the mixture will certainly ignite; from This limit is then regulated by completely stopping the cylinder charge a.
Die Druckänderungen, die in dem Flüssigkeitsbehälter des hydraulischen Antriebs für das Auslaßventil auftreten, und das Vorhandensein der Feder ii des Ausgleichskolbens io kann man sich zweckmäßig zunutze machen, um außerdem noch den Antrieb eines kleinen Hilfskolbens mit sehr geringem Hub zu bewerkstelligen, z. B. des aus Abb. q. ersichtlichen Kolbens 2o. In dieser Abbildung ist der Kolben 20 in der Lage dargestellt, die er einnimmt, wenn der zur Übertragung dienende Flüssigkeitsbehälter unter Druck steht. Vorteilhaft wird der Anschlag, der den Hub des kleinen Kolbens 2o begrenzt, durch eine eingeschliffene konische Fläche gebildet, die einen dichten Abschluß gewährt, sobald der höchste Übertragungsdruck in dem Flüssigkeitsbehälter herrscht. Der Hilfskolben 2o kann beispielsweise als Plunger einer kleinen Brennstoffpumpe dienen, wobei letztere zur Speisung eines nicht dargestellten Überlaufgefäßes benutzt werden kann, das zur Erzeugung eines gleichbleibenden Brennstoffstandes im Vergaser des Motors dienen kann.The pressure changes that occur in the fluid tank of the hydraulic Drive for the exhaust valve occur and the presence of the spring ii of the Compensating piston io can be used appropriately to also use the To accomplish drive of a small auxiliary piston with a very small stroke, z. B. the one from Fig. Q. apparent piston 2o. In this picture is the piston 20 shown in the position that it assumes when the liquid container serving for the transfer is under pressure. The stop that controls the stroke of the small piston is advantageous 2o limited, formed by a ground conical surface that seals one Completion granted as soon as the highest transfer pressure in the liquid container prevails. The auxiliary piston 2o can, for example, be used as a plunger of a small fuel pump serve, the latter being used to feed an overflow vessel, not shown can be used to produce a constant fuel level in the carburetor of the engine can serve.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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BE402343X | 1923-01-17 |
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Family
ID=3869100
Family Applications (1)
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DEB108882D Expired DE402343C (en) | 1923-01-17 | 1923-03-20 | Hydraulic fluid drive for periodically moving engine parts, especially control valves of internal combustion engines |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE402343C (en) |
-
1923
- 1923-03-20 DE DEB108882D patent/DE402343C/en not_active Expired
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