DE69009097T2 - Ventilvorrichtung für Brennkraftmaschine. - Google Patents

Ventilvorrichtung für Brennkraftmaschine.

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Description

    BEZEICHNUNG DER ERFINDUNG 1. ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG UND CHARAKTERISTIK DES STANDES DER TECHNIK
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventil vom Speichertyp zur Steuerung des Öffnens und Schließens eines Auslaßventils oder eines Ansaugventils für einen Dieselmotor.
  • Fig. 8 zeigt ein dem Stand der Technik entsprechendes Ventilsystem vom Speichertyp. Das System umfaßt ein 5-Wegeventil 01, das Hydraulikflüssigkeit, die durch eine Pumpe 010 mit Druck beaufschlagt und bis zum Erreichen eines vorbestimmten Druckes in einem Speicher 011 gespeichert wird, einen Nocken 02, eine Stößelrolle und eine Nockenwelle 04, die das Steuerventil antreibt, eine Betätigungseinrichtung, die ein an einem Zylinderkopf angebrachtes Ansaug- bzw. Auslaßventil 06 mittels der Hydraulikflüssigkeit regelt, und die Rohrleitungen 08 und 09. Fig. 8 zeigt den Zustand, in dem sich die Stößelrolle 03 auf dem Grundkreis (d.h. dem tiefsten Punkt) des Nockens 02 befindet, das Regelventil 01 die Hydraulikflüssigkeit der unteren Kammer 07a der Betätigungseinrichtung 07 durch die Rohrleitung 09 zuführt, und das Ansaug- bzw. Auslaßventil 06 geschlossen wird, indem es durch die Kraft der Hydraulikflüssigkeit nach oben bewegt wird. Dabei wird die in einer oberen Kammer 07b der Betätigungseinrichtung 07 befindliche Hydraulikflüssigkeit durch die Rohrleitung 08 und das Regelventil 01 in einen Behälter 010a der Pumpe 010 abgeleitet. Wenn die Stößelrolle 03 durch Drehung des Nockens 02 gehoben wird, wird die in der unteren Kammer 07a befindliche Hydraulikflüssigkeit über die Rohrleitung 09 und das Regelventil 01 in den Behälter 010a abgeleitet, und die mit hohem Druck beaufschlagte Hydraulikflüssigkeit im Speicher 011 wirkt über das Regelventil 01 und die Rohrleitung 08 auf die obere Kammer 07b. Die Kraft der Hydraulikflüssigkeit bewegt das Ansaug- bzw. Auslaßventil 06 gegen den im Zylinder bestehenden, auf das Ansaug- bzw. Auslaßventil 06 wirkenden Druck nach unten, wodurch das Ansaug-bzw. Auslaßventil geöffnet wird. Wenn der Hub der Stößelrolle 03 verringert wird und durch eine weitere Drehung des Nockens 02 den Grundkreis des Nockens erreicht, nimmt das Regelventil 01 den in der Figur dargestellten Zustand ein, und das Ansaug- bzw. Auslaßventil 06 wird durch die vorstehend beschriebene Aufwärtsbewegung geschlossen.
  • Wie beschrieben, erfordert die dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtung fünf Schlitze für das Steuerventil 01, so daß dieses kompliziert und groß ist; darüber hinaus werden zwei Hochdruckschläuche 08 und 09 benötigt, und die Betätigungseinrichtung 07 ist kompliziert und demzufolge groß. Ferner nutzt die bekannte Vorrichtung eine unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit zum Öffnen und Schließen des Ansaug- bzw. Auslaßventils 06, und die mit hohem Druck beaufschlagte Hydraulikflüssigkeit wird in den Tank 010a geleitet und nach Betätigung der Betätigungseinrichtung 07 abgelassen, so daß der Verbrauch von Hydraulikflüssigkeit und der Energieverlust hoch sind. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Regelung der Steuerung des Öffnens und Schließens und des Sitzes des Ansaug- bzw. Auslaßventils kompliziert ist.
  • 2. ZWECK UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Zweck der Erfindung ist es, ein Ventilsystem für einen Verbrennungsmotor zur Verfügung zu stellen, mit dessen Hilfe die bei dem dem Stand der Technik entsprechenden System auftretenden Probleme überwunden, die Strukturen des Regelventils und der Betätigungseinrichtung vereinfacht, die Ventilschließgeschwindigkeit optimal gesteuert, der Verbrauch von Hydraulikflüssigkeit auf die erforderliche Mindestmenge gesenkt sowie der Energieverlust weitgehend reduziert wird, indem das Ventil mittels Federkraft geschlossen wird.
  • Die Erfindung bezweckt die Herstellung eines Ventilbetätigungssystems eines Verbrennungsmotors, das mit einem Hydraulikaggregat mit Speicher, in dem eine die Flüssigkeit mit Druck beaufschlagende Hydraulikflüssigkeit gespeichert wird, einer Betätigungseinrichtung mit einem Hauptkörper, der einen Zylinder umfaßt, in dem ein von der Hydraulikflüssigkeit aktivierter Kolben ein Ansaug- bzw. Auslaßventil betätigt, und einem Steuerventil, das die im Speicher befindliche Hydraulikflüssigkeit der Betätigungseinrichtung in geregelter Weise zuführt, ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Zylinder gebildet wird durch ein einen Hauptkolben mit kleinem Durchmesser aufnehmendes Oberteil, und ein einen Unterkolben mit großem Durchmesser aufnehmendes Teil mit großem Durchmesser, wobei die Zylinderteile mit kleinem bzw. großem Durchmesser miteinander verbunden sind, der Hauptkolben und der Unterkolben durch eine Stange verbunden sind und der Durchmesser der Stange kleiner ist als der Zylinderteil mit kleinem Durchmesser;
  • b) im Oberteil des Zylinders eine obere Kammer und ein Hauptverbindungskanal bzw. ein Unterverbindungskanal gebildet werden und jeweils eine Seite dieser Kanäle in der Außenwand des Zylinderteils mit kleinem Durchmesser mündet, und die andere Seite dieser Kanäle mit einem Einlaß- bzw. Auslaßschlitz des Hauptkörpers und dem Zylinderoberteil verbunden ist und darüber hinaus der Schlitz über das Drei-Wege-Regelventil mit dem Hydraulikaggregat verbunden ist;
  • c) im Unterteil des Zylinders eine Zwischenkammer und eine untere Kammer gebildet werden und an der Außenwand des Zylinders ein Zwischenschlitz, der die Verbindung zwischen dem Rückströmschlitz und der Zwischenkammer herstellt, die untere Kammer, die eine Verbindung zwischen dem Rückströmschlitz und der unteren Kammer herstellt, sowie ein unterer Schlitz gebildet werden, der die Verbindung zwischen dem Rückströmschlitz und der unteren Kammer herstellt, während der Rückströmschlitz mit dem Leckölbehälter des Hydraulikaggregats verbunden ist;
  • d) der Kolben mit kleinem Durchmesser die obere Kammer von der Zwischenkammer, der Unterkolben mit großem Durchmesser die Zwischenkammer von der unteren Kammer trennt;
  • e) der Abstand zwischen den Schlitzen größer als der Abstand zwischen den Kolben ist, so daß in Hubstellung des Hauptkolbens der Hauptverbindungskanal durch diesen blockiert und der Unterverbindungskanal mit der Zwischenkammer über die Kolbenstange verbunden, der erfindungsgemaße Kanal durch den Unterkolben in Hubstellung blockiert ist und der Einlaß- bzw. Auslaßschlitz und die Kammer über das Rückschlagventil miteinander verbunden sind.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Betätigungseinrichtung so konzipiert, daß die unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit ausschließlich für das Öffnen des Ansaug- bzw. Auslaßventils genutzt wird, und die beim Hub des Ansaug- bzw. Auslaßventils entstehende Ventilfederenergie gespeichert und zum Öffnen des Ventils genutzt wird.
  • Mit der beschriebenen Anordnung werden die Teile des Steuerventils, der Druckleitungen und der Betätigungseinrichtung vereinfacht und verkleinert, so daß der Verbrauch von Hochdruckhydraulikflüssigkeit beim Öffnen des Ventils gesenkt und Antriebsenergie eingespart werden kann.
  • 3. KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Fig. 1 bis 7 zeigen Ausführungsformen des erfindungsgemaßen Ventilsystems; Fig. 1 ist ein Gesamtschnitt durch das System, die Fig. 2 bis 7 sind Schnittdarstellungen der wichtigen Teile zur Erläuterung der Funktionsweise der Betätigungseinrichtung des Systems, und Fig. 8 ist eine Schnittdarstellung der in Fig. 1 dargestellten Teile eines dem Stand der Technik entsprechenden Systems.
  • 4. AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Nachstehend wird unter Bezugnähme auf die Fig. 1 bis 7 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • In Fig. 1. die die wichtigsten Teile des Ventilsystems des Auslaßventils eines Dieselmotors zeigt, ist 1 ein Drei-Wege-Ventil, und ein Kolben 1a wird in senkrechter Richtung über eine Stößelrolle 3 durch einen an einer Nockenwelle 4 befestigten Nocken 2 bewegt. Unter Gewährleistung der Öldichtheit gleitet der Kolben 1a frei in einem Zylinder 1b, der mit einem Einlaßschlitz 1c, einem Auslaß- bzw. Einlaßschlitz und einem Auslaßschlitz 1e für Hydraulikflüssigkeit versehen ist. Die Bezugszähl 8 ist ein Druckrohr, das das Regelventil 1 mit der Betätigungseinrichtung 7 verbindet. Die Betätigungseinrichtung 7 besteht aus einem Hauptkörper 20, einem Zylinder 21, einem Kolben 22, einem Deckel 23 und einer Rückschlagventilbaugruppe 30. Im Zylinder 21 werden eine obere Kammer 7b, eine Zwischenkammer 7c und eine untere Kammer 7a gebildet, und in der Außenwand des Zylinders sind ein Hauptverbindungskanal 21a, ein Unterverbindungskanal 21b, ein Zwischenschlitz 21c, ein unterer Schlitz 21d und ein Ölweg 21e ausgebildet. Der Hauptverbindungskanal 21a verbindet einen Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a des Hauptkörpers 20 mit der oberen Kammer 7b des Zylinders 21. Der Unterverbindungskanal 21b verbindet den Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a des Hauptkörpers 20 und die Zwischenkammer 7c. Der Zwischenschlitz 21c verbindet einen Rückströmschlitz 20b des Hauptkörpers 20 und die Zwischenkammer 7c. Der untere Schlitz 21d verbindet den Rückströmschlitz 20b des Hauptkörpers 20 mit der unteren Kammer 7a. Der Ölweg 21e verbindet den Hauptverbindungskanal 21a und die Rückschlagventilbaugruppe 30. Der Kolben 22 umfaßt einen Hauptkolben mit kleinem Durchmesser 22a, der die obere Kammer 7b von der Zwischenkammer 7c trennt, und einen Unterkolben mit großem Durchmesser 22b, der die Zwischenkammer 7c von der unteren Kammer 7a trennt. Der Hauptkolben 22a bzw. der Unterkolben 22b gleiten unter Gewahrleistung der Öldichtheit in dem Zylinder 21. Die Rückschlagventilbaugruppe 30 umfaßt einen Ventilgehäuseverschluß 30b, der öldicht auf der Innenseite einer Führung 30f gleitet und durch einen Stopfen 30c und eine Feder 30a aktiviert wird. Der mit der Spitze an einen Ventilsitz 30d angrenzende Ventilgehäuseverschluß 30b trennt den Ölweg 21e und die obere Kammer 7b. Der Ventilgehäuseverschluß 30b blockiert den Fluß der Hydraulikflüssigkeit von der oberen Kammer 7b zum Ölweg 21e, gestattet jedoch den Fluß der Hydraulikflüssigkeit vom Ölweg 21e zur oberen Kammer 7b. Darüber hinaus weist das Rückschlagventil 30 an einem Ende des Ölweges 21e einen Schlitz 30e auf. Der Schlitz 30e dient dazu, die der Hydraulikflüssigkeit beigemischte Luft zusammen mit Hydraulikflüssigkeit an die Außenseite der Betätigungseinrichtung 7 abzuführen.
  • Das Auslaßventil 6 gleitet innerhalb einer an einem Zylinderkopf 5 befestigten Führung 15, und seine Aufwärtsbewegung wird durch eine Druckluftventilfeder 40 aktiviert. Das obere Ende eines Ventilstößels 6a des Auslaßventils 6 grenzt an den Kolben 22 an. Ein Kolben 41 ist über einer den Ventilstößel 6a umgebenden Kegelbüchse 43 des Auslaßventils 6 angeordnet, und der Kolben 41 wird mittels einer Druckeinrichtung 44 an die Kegelbüchse 43 angepreßt. Der Kolben 41 gleitet luftdicht im Kolben 41. Druckluft wird dem Inneren des Zylinders 42 aus einem Druckluftbehälter 45 über ein Luftloch 42a zugeführt, wodurch im Zylinder 42 eine Druckluftventilfeder 40 gebildet wird. Die Betätigungseinrichtung 7 ist am oberen Teil des Zylinders 42 befestigt.
  • Ein Hydraulikaggregat 10 besteht aus einem Behälter 10a, einem Filter 10b, einer Hochdruckpumpe 10c, einem Speicher 10d usw., wo eine unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 10c zum Speicher 10d befördert wird und der Speicher die unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit speichert.
  • Als nächstes wird das Öffnen des Auslaßventils 6 beschrieben.
  • Bezug nehmend auf Fig. 2 wird die Stößelrolle 3 durch Drehung der Nockenwelle 4 angehoben, der Kolben 1a wird gehoben, so daß der Auslaßschlitz 1e von dem Einlaß- bzw. Einlaßschlitz 1d getrennt wird und der Auslaß- bzw. Einlaßschlitz 1d mit dem Einlaßschlitz 1c in Verbindung steht. Da der Kolben 1a später weiter angehoben wird, wird die im Speicher 10d befindliche Hydraulikflüssigkeit über das Regelventil 1 zum Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a der Betätigungseinrichtung 7 gefördert, wodurch ein Teil der Flüssigkeit über den Hauptverbindungskanal 21a, den Ölweg 21e und die Rückschlagventilbaugruppe 30 vom Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a zur oberen Kammer 7b gefördert wird, während der verbleibende Teil vom Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a über den Unterverbindungskanal 21b zur Zwischenkammer 7c gefördert wird. Unter Einwirkung dieser unter hohem Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit wird der Kolben 22 in Pfeilrichtung T nach unten bewegt und in die in Fig. 3 dargestellte Stellung gebracht. Fig. 3 zeigt den Zustand des Systems kurz vor der Verbindung des Hauptverbindungskanals 21a mit der oberen Kammer 7b. Der Ventilgehäuseverschluß 30b der Rückschlagventilbaugruppe 30, die bis zu diesem Punkt vom Sitz 30d getrennt war, wird aufgrund des direkten Zustroms der Hydraulikflüssigkeit in die obere Kammer 7b mit dem Sitz 30d in Kontakt gebracht, und die Verbindung des Ölweges 21e mit der oberen Kammer 7b wird unterbrochen. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 22 tritt der in Fig. 4 dargestellte Zustand ein. Fig. 4 zeigt den Augenblick kurz vor der Unterbrechung der Verbindung zwischen dem Unterverbindungskanal 21b und der Zwischenkammer 7c. Wenn sich der Kolben von diesem Zustand weiter in Pfeilrichtung abwärts bewegt, wirkt die Hydraulikflüssigkeit nur auf die Oberfläche des Hauptkolbens 22a, jedoch nicht auf die Oberfläche des Unterkolbens 22b. Dann ist der Kolben 22 abgesenkt und der in Fig. 5 dargestellte Zustand tritt ein. Fig. 5 stellt den Zustand kurz vor der Verbindung der Zwischenkammer 7c mit dem Zwischenschlitz 21c dar. Zu beachten ist, daß das System so konstruiert ist, daß sich die in der Zwischenkammer 7c befindliche Flüssigkeit während der Verlagerung 81 (siehe Fig. 4) des Kolbens 22 von der in Fig. 4 zur in Fig. 5 dargestellten Position ausdehnen kann; nach der in Fig. 5 dargestellten Position wird die in der Zwischenkammer 7c befindliche Flüssigkeit vom Hauptkolben 22a unter Überdruck in den Zwischenschlitz 21c entleert. Das im Zwischenschlitz 21c befindliche Lecköl wird über den Rückströmschlitz 20b in den Tank 10a des Hydraulikaggregats 10 entleert. Die aus dem Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a über den Hauptverbindungskanal 21a in die obere Kammer eintretende Hydraulikflüssigkeit wirkt auf die Oberfläche des Hauptkolbens 22a, so daß der Kolben 22 in Pfeilrichtung abwärts bewegt wird und den in Fig. 6 dargestellten Zustand erreicht. Fig. 6 zeigt den Zeitpunkt kurz vor der Trennung der unteren Kammer 7a und der unteren Öffnung 21d. Bei der weiteren Abwärtsbewegung des Kolbens 22 steigt der Druck der in der unteren Kammer 7a befindlichen Flüssigkeit aufgrund der Abdichtung, und die Abwärtsbewegung des Kolbens 22 wird durch den Druck der Hydraulikflüssigkeit sanft abgebremst. Das geschieht dadurch, daß die untere Kammer 7a einen Dämpfungsraum bildet, und die Ventilöffnungsbewegung beim Erreichen der maximalen Hubposition (lmax in Fig. 7) des Auslaßventils 6 beendet ist. Zu beachten ist, daß das Auslaßventil nicht bewegt wird, obwohl die Hydraulikflüssigkeit über den Einlaß- bzw. Auslaßschlitz 20a, die Haupt- und Unterverbindungskanäle 21a und 21b und die obere Kammer 7b weiter auf die Oberfläche des Hauptkolbens 22a wirkt. Während der vorgenannten Zeit erhöhte sich jedoch der innerhalb des Zylinders 42 herrschende Druckluftventilfederdruck.
  • Als nächstes wird das Schließen des Auslaßventils 6 beschrieben.
  • Während der Kolben 22 arbeitet, bewegt er sich in der in Fig. 2 bis 6 angegebenen Pfeilrichtung T . Wenn der Nocken 2 sich aus dem in Fig. 6 dargestellten Zustand heraus dreht, die Stößelrolle 3 den Grundkreis errreicht und der Kolben 1a des Regelventils 1 den in Fig. 1 dargestellten Zustand erreicht, wird die in der oberen Kammer 7b befindliche, unter hohem Druck stehende Hydraulikflüssigkeit durch das Regelventil 1 über die Haupt- und die Entfernung zwischen Unterverbindungskanäle 21a und 21b, den Einlaß-bzw. Auslaßschlitz 20a und den Druckschlauch 8 in den Tank 10a des Hydraulikaggregats 10 abgeleitet. Das Auslaßventil 6 wird durch den Luftdruck der auf einen Kolben 41 wirkenden Druckluftventilfeder über die Kegelbuchse 43 und die Druckvorrichtung 44 nach oben bewegt. Die Ventilschließbewegung wird durch die Druckluftventilfeder 40 erreicht. Wenn der in Fig. 6 dargestellte Zustand in denjenigen der Fig. 5 übergeht, wird die Zwischenkammer 7c durch den Unterkolben 22b geschlossen. Danach steigt der in der Zwischenkammer 7c herrschende Druck mit dem Hub des Kolbens 22, bildet während der in Fig. 4 dargestellten Verlagerung δ 1 durch den Flüssigkeitsdruck eine dämpfende Wirkung aus und bremst die Hubgeschwindigkeit des Kolbens 22 sanft ab. Wenn der Kolben 22 durch die Weiterbewegung in Pfeilrichtung T den in Fig. 3 dargestellten Zustand erreicht, wird die Verbindung zwischen der oberen Kammer 7b und dem Hauptverbindungskanal 21a unterbrochen. Da jedoch der Sitz 30d der Rückschlagventilbaugruppe 30 geschlossen ist, steigt der Druck der in der oberen Kammer 7b befindlichen Flüssigkeit danach an, und die obere Kammer 7b bildet aufgrund des Hydraulikdrucks einen Dampfungsraum. Die Geschwindigkeit der Hubbewegung des Kolbens 22 wird durch die in Fig. 2 dargestellte begleitende sekundäre Dämpfungswirkung der oberen Kammer 7b weiter abgebremst. Während der Verlagerung 82 bis zum Sitz der Auslaßventils 6 wird die Geschwindigkeit des Auslaßventils 6 so geregelt, daß sie für die das Aufsetzen beendende Hubbewegung optimal ist und somit das Ventil geschlossen wird. Der vorstehend beschriebene Bewegungsablauf ist in Zeichnungen dargestellt, in denen Fig. 7(a) die Beziehung zwischen dem Hub l des Kolbens 22 und dem Kurbeldrehwinkel θk und Fig. 7(b) die Beziehung zwischen dem Widerstand Fv des Auslaßventils, den auf den Kolben 22 einwirkenden Kräften F&sub1; und F&sub2; und dem Kurbeldrehwinkel θk darstellt. In Fig. 7(a) steht l&sub1; für die Distanz (der Kolbenbewegung), während der die Hydraulikflüssigkeit auf den Haupt- und Unterkolben einwirkt, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Der Druck P der Hydraulikflüssigkeit, der Durchmesser ds des Unterkolbens und der Hub l&sub1; bilden mit der das Auslaßventil abwärts drückenden Kraft F&sub1; und dem Verbrauch an Hydraulikflüssigkeit folgende Beziehung:
  • wo die Kraft F&sub1; und der Widerstand Fv des Auslaßventils die Ungleichung F&sub1; > Fv ergeben.
  • Das Hubintervall von l&sub1; auf lmax entspricht der Zeit, in der die Hydraulikflüssigkeit nur auf den Hauptkolben 22a wirkt. Zwischen dem Durchmesser dm des Hauptkolbens und der Kraft F&sub2;, mit der das Auslaßventil abwärts gedrückt wird, sowie dem Verbrauch Q&sub2; von Hydraulikflüssigkeit besteht folgende Beziehung:
  • wo die Kraft F&sub2; und der Widerstand Fv des Auslaßventils die Ungleichung F&sub2; > Fv ergeben.
  • Da der Verbrauch Q von Hydrauliköl im Falle des dem Stand der Technik entsprechenden Systems, das kein zweistufiges System ist, mit
  • angegeben wird,
  • folgt daraus, daß
  • Q&sub1; + Q&sub2; < Q
  • und man erkennt, daß der Verbrauch von Hydraulikflüssigkeit weitgehend verringert werden kann.
  • Im Laufe der Ventilschließbewegung über eine Distanz l&sub2; sind ferner eine die Aufwärtsbewegung des Kolbens 22 abbremsende primäre Dämpfungswirkung während der Dauer der Verlagerung &delta;&sub1; sowie eine sekundäre, der Dauer der Verlagerung &delta;&sub2; entsprichende Dämpfung wirksam, so daß es möglich ist, die Aufsetzgeschwindigkeit des Auslaßventils optimal zu regeln und dadurch die Lebensdauer des Auslaßventils zu verlängern.
  • Zu beachten ist, daß in der vorstehenden Beschreibung das Regelventil 1 betätigt wird, indem der Kolben 1a mit dem Nocken 2 mechanisch angetrieben wird. Der Kolben 1a kann jedoch auch elektrisch angetrieben werden oder ein Magnetventil kann als Regelventil genutzt werden.
  • Mit der vorstehend beschriebenen erfindungsgemaßen Konstruktion wird das Regelventil so vereinfacht, daß nur drei Schlitze benötigt werden, die Anzähl der Druckrohre auf eins reduziert und die Konstruktion der Betätigungseinrichtung dementsprechend vereinfacht wird. Aufgrund des hydraulischen Drucks werden Dämpfungswirkungen erzeugt, wodurch der mechanische Zusammenprall von Teilen vermieden und es möglich wird, das Aufsetzen des Auslaßventils optimal zu regeln und somit den Ventilöffnungszyklus sanft zu beenden.
  • Darüber hinaus wirkt die Hydraulikflüssigkeit in Abhängigkeit vom Widerstand des Auslaßventils in zwei Stufen auf den Kolben, der Verbrauch an Hydraulikflüssigkeit wird auf das notwendige Minimum gesenkt und die Antriebsenergie der Hydraulikflüssigkeit reduziert, wodurch ein Beitrag zur spürbaren Senkung des Energieverlustes geleistet wird.
  • Obgleich die vorstehend erwähnten Ausführungsformen im Zusammenhang mit dem Ventilsystem eines Auslaßventils beschrieben wurden, kann das erfindungsgemaße Ventilsystem natürlich auch für ein Ansaugventil genutzt werden.

Claims (1)

  1. Ein Ventilbetätigungssystem eines Verbrennungsmotors mit Hydraulikaggregat 10, das einen Speicher (10d), der eine die Flüssigkeit mit Druck beaufschlagende Hydraulikflüssigkeit speichert, eine Betätigungseinrichtung (7) mit einem Hauptkörper (20), der einen Zylinder (21), in dem ein von der Hydraulikflüssigkeit betätigter Kolben (22) ein Ansaugventil bzw. ein Auslaßventil (6) betätigt, und ein Regelventil (1) umfaßt, das die in dem Speicher (10d) befindliche Hydraulikflüssigkeit in geregelter Weise zur Betätigunseinrichtung (7) befördert, dadurch gekennzeichnet daß
    a) der Zylinder (21) ausgeführt ist als ein Oberteil mit Meinem Durchmesser, das einen Hauptkolben (22a) mit kleinem Durchmesser aufnimmt, und einem Teil mit großem Durchmesser, das einen Unterkolben (22b) mit großem Durchmesser aufnimmt, wobei die Teile des Zylinders (21) mit dem kleinen bzw. großen Durchmesser miteinander verbunden sind, der Hauptkolben (22a) und der Unterkolben (22b) durch eine Stange verbunden sind, und der Durchmesser der Stange kleiner ist als das Teil des Zylinders (21) mit kleinem Durchmesser;
    b) im Oberteil des Zylinders (21) eine obere Kammer (7b) und ein Hauptverbindungskanal (21a) bzw. ein Unterverbindungskanal (21b) gebildet werden, und jeweils eine Seite dieser Kanäle (21a und 21b) in der Außenwand des Zylinderteils (21) mit kleinem Durchmesser mündet, die jeweils andere Seite dieser Kanäle (21a, 21b) mit einem Einlaß- bzw. Auslaßschlitz (20a) des Hauptkörpers (20) und der oberen Kammer (7b) des Zylinders (21) verbunden ist und darüber hinaus der Schlitz (20a) über das Drei-Wege-Ventil (1) mit dem Hydraulikaggregat (10) verbunden ist;
    c) im unteren Zylinderteil eine Zwischenkammer (7c) und eine untere Kammer (7a) gebildet werden, und an der Außenwand des Zylinders (21) ein Zwischenschlitz (21c) gebildet wird, der die Verbindung zwischen dem Rückströmschlitz (20b) und der unteren Kammer (7a) herstellt, während der Rückströmschlitz (20b) mit dem Lecköltank (10a) des Hydraulikaggregats (10) verbunden ist:
    d) der Kolben mit kleinem Durchmesser (22a) die obere Kammer (7b) von der Zwischenkammer (7c) trennt, wenn der Unterkolben mit großem Durchmesser (22b) die Zwischenkammer (7c) von der unteren Kammer (7a) trennt:
    e) der Abstand zwischen den Schlitzen (21b) und (21c) größer ist als der Abstand zwischen den Kolben (22a) und (22b), so daß der Hauptverbindungskanal (21a) durch den Hub des Hauptkolbens (22a) blockiert und der Unterverbindungskanal (21b) mit der Zwischenkammer (7c) entlang der Kolbenstange verbunden wird, der Zwischenschlitz (21c) durch den Unterkolben (22b) in der Nähe dessen maximaler Hubstellung blockiert und die Verbindung zwischen Einlaß- und Auslaßschlitz (20a) und der Kammer (7b) über das Rückschlagventil (30) hergestellt wird.
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