DE818274C - Cams for controlling the valves of internal combustion engines - Google Patents

Cams for controlling the valves of internal combustion engines

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DE818274C
DE818274C DEA3651A DEA0003651A DE818274C DE 818274 C DE818274 C DE 818274C DE A3651 A DEA3651 A DE A3651A DE A0003651 A DEA0003651 A DE A0003651A DE 818274 C DE818274 C DE 818274C
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DE
Germany
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curve
valve
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negative
zero
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Expired
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DEA3651A
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German (de)
Inventor
John Leslie Hunthold Bishop
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Austin Motor Co Ltd
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Austin Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08Shape of cams

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Description

Nocken zur Steuerung der Ventile von Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von Ventilen von Brennkraftmaschinen und schafft ein Verfahren, einen Nocken so zu gestalten, daß das Springen der Ventilfeder verringert oder beseitigt wird und das Schließen und Öffnen des Ventils stetig und stoßfrei vor sich geht. Die Erfindung ist insbesondere geeignet für Ventilsteuerungen mittels Mitnehmern, Stößelstange oder Kipphebelmechanismus. Sie kann aber auch für seitengesteuerte Ventile Anwendung finden.Cams for controlling the valves of internal combustion engines The invention relates to the control of valves of internal combustion engines and creates a method of designing a cam to reduce the jumping of the valve spring or is eliminated and the closing and opening of the valve steady and bumpless going on. The invention is particularly suitable for valve controls by means of Driver, push rod or rocker arm mechanism. But it can also be used for side-controlled Valves are used.

Gemäß der Erfindung werden die Öffnungs- und Schließphasen grundsätzlich geändert. Bei den bisher und gewöhnlich gebauten Nocken und im Falle eines Nockens mit einer Doppelsinuskurve nach der britischen Patentschrift 573 294 beginnt das Öffnen des Ventils im Maximum oder in der Nähe des Maximums der positiven Beschleunigung.According to the invention, the opening and closing phases are fundamental changed. In the case of the conventionally built cams and in the case of a cam it begins with a double sine curve according to British patent specification 573 294 Opening the valve at the maximum or near the maximum of the positive acceleration.

Gemäß der Erfindung hingegen ist das Nockenprofil so gestaltet, daß das Ventil in den Öffnungs-und Schließpunkten die Beschleunigung Null hat.According to the invention, however, the cam profile is designed so that the valve has zero acceleration at the opening and closing points.

Die Bewegung eines nockengesteuerten Ventils kann der Übersichtlichkeit halber nach vier Abschnitten unterteilt beschrieben werden. Während des ersten Abschnittes wird das Ventil von seinem Sitz angehoben und bis zur maximalen Geschwindigkeit beschleunigt; während des zweiten Abschnittes wird das Ventil von der Maximalgeschwindigkeit auf die Geschwindigkeit Null verzögert, die am oberen Ende des Hubes vorliegt, wobei die verzögernde Kraft durch eine Ventilfeder geliefert wird, die der Bewegung des Ventils nach oben nachgiebig entgegenwirkt. Während dieses letztgenannten Abschnittes erreicht die Beschleunigung ihren maximalen negativen Wert an dem oberen Ende des Hubes.The movement of a cam operated valve can improve clarity are described divided into four sections. While of first section, the valve is lifted from its seat and up to the maximum Speed accelerates; during the second section the valve of the maximum speed is decelerated to the speed zero, the one at the top The end of the stroke is present, the retarding force being supplied by a valve spring which resiliently counteracts the upward movement of the valve. During this The latter section, the acceleration reaches its maximum negative Value at the top of the stroke.

Beim Beginn des dritten Abschnittes geht das Ventil mit der Geschwindigkeit Null unter der beschleunigenden Kraft der Feder in seine Rücklaufbewegung über und erreicht seine maximale negative Geschwindigkeit und die Beschleunigung Null; hierauf wird das Ventil bei seiner Bewegung im vierten und letzten Abschnitt durch den Nocken, ausgehend von der maximalen negativen Geschwindigkeit,verzögertundschließlichstillgesetzt. Beider Berechnung und Gestaltung der Nocken sind die mathematischen Ausdrücke, die die Hubkurve definieren, oder die die geometrische Form des Nockenprofils bestimmenden Radien, häufig, aber nicht notwendigerweise für die Öffnungsseite und die Schließseite des Nockenprofils symmetrisch. Der Fachmann strebt gewöhnlich an, daß die maximale positive Beschleunigung ungefähr den doppelten Wert der negativen Beschleunigung hat, um die Belastung der Ventilfeder auf ein Minimum herabzusetzen und die elastischen Kompressionen des Übertragungsmechanismus bei der maximalen Geschwindigkeit der Nockenwellendrehung zu verringern.At the beginning of the third section, the valve goes with speed Zero under the accelerating force of the spring in its return movement over and reaches its maximum negative speed and zero acceleration; on this the valve is moved in the fourth and last section by the cam, starting from the maximum negative speed, decelerated and finally stopped. When calculating and designing the cams, the mathematical expressions are the define the lift curve, or which determine the geometric shape of the cam profile Radii, often, but not necessarily, for the opening side and the closing side of the cam profile symmetrically. The skilled person usually strives for the maximum positive acceleration approximately twice the value of the negative acceleration has to reduce the load on the valve spring to a minimum and the elastic Compressions of the transmission mechanism at the maximum speed of the Reduce camshaft rotation.

Nach der Erfindung ist der Ventilsteuerungsnocken einer Brennkraftmaschine so ausgebildet, daß seine Hubkurve, nach Ausgleich des Ventilspiels, aus drei hintereinander angeordneten Kurven besteht; die erste Kurve besteht aus einer negativen halben Periode einer Sinuskurve, die über einer ansteigenden Geraden aufgetragen ist. Das sich hieraus ergebende Kurvenstück beschleunigt die Ventilbewegung von der Geschwindigkeit Null oder von irgendeiner vorgegebenen Geschwindigkeit bis zur maximalen Geschwindigkeit, wobei die Beschleunigung auf Null zurückgeht. An diesem Punkt folgt in stetigem Anschluß das zweite Kurvenstück, das wieder aus einer halben Sinuskurve besteht, welche mit der gleichen maximalen positiven Geschwindigkeit und mit der Beschleunigung Null beginnt. die am Ende der ersten Kurve erreicht wurde; die zweite halbe Sinusschwingung verzögert die Ventilbewegung auf die Geschwindigkeit Null beim maximalen Huh und beschleunigt im weiteren Verlauf das Ventil wieder auf maximale negative Geschwindigkeit und Beschleunigung Null. Das dritte Kurvenstück ist das gleiche wie das erste in umgekehrter Reihenfolge und besteht aus einer negativen halben Sinusschwingung, die einer fallenden Geraden überlagert ist, wobei das Ventil von der maximalen negativen Geschwindigkeit auf Null oder irgendeine vorgegebene Geschwindigkeit verzögert wird. Das Verfahren zur Gestaltung des Nockens ist nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert, und zwar zeigt Fig. i eine Seitenansicht eifies gemäß der Erfindung gestalteten tatsächlichen Nockens, Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Beschleunigungskurve des Ventilhubes, Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Geschwindigkeitskurve des Ventillitibes und Fig. 4 ein Diagramm zur Darstellung des Ventilhubes.According to the invention, the valve control cam is an internal combustion engine designed so that its lift curve, after compensation of the valve clearance, from three in a row arranged curves; the first curve consists of a negative half Period of a sinusoid plotted against a straight line. That The resulting curve piece accelerates the valve movement from the speed Zero or from any given speed up to the maximum speed, where the acceleration goes back to zero. At this point it follows in steady Connect the second part of the curve, which again consists of half a sine curve, which with the same maximum positive speed and with acceleration Zero begins. reached at the end of the first corner; the second half sine wave decelerates valve movement to zero speed at maximum Huh and then accelerates the valve again to maximum negative speed and zero acceleration. The third curve piece is the same as the first in reverse order and consists of a negative half sine wave, that of a falling straight line is superimposed, with the valve from the maximum negative Speed is decelerated to zero or any predetermined speed. The method for designing the cam is explained below using the drawing, namely Fig. i shows a side view of eifies designed according to the invention actual cam, Fig. 2 is a diagram showing the acceleration curve of the valve lift, Fig. 3 is a diagram showing the speed curve of the Valve bits and FIG. 4 is a diagram showing the valve lift.

Gemäß Fig. i ist mit A der Grundkreis des Nockens und mit B derVentilspielkrei s bezeichnet. DerTeil der Nockenstirnfläche zwischen den Punkten C und D enthält die öffnende Auflauffläche des Nockens mit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit, der Teil zwischen den Punkten D und E ist das erste Stück des Nockenhubes, ausgehend von dem Grundkreis. Der Teil zwischen E und G ist das zweite Kurvenstück, das den zweiten Teil des Ventilanhebens und den ersten Teil des Ventilrücklaufes umfaßt. Der Teil zwischen G und H ist das dritte Kurvenstück, das den letzten Teil des Ventilrücklaufes bestimmt. Der Teil zw-isclien 11 und 1 enthält die schließende Ablauffläche niit im wesentlichen konstanter Geschwindigkeit.According to Fig. I, A is the base circle of the cam and B is the circle of valve lash s called. That portion of the cam face between points C and D contains the opening contact surface of the cam with essentially constant speed, the part between points D and E is the first part of the cam lift, starting out from the base circle. The part between E and G is the second piece of the curve, which is the comprises the second part of the valve lifting and the first part of the valve return. The part between G and H is the third part of the curve, which is the last part of the valve return certainly. The part between 11 and 1 does not contain the closing drainage area essentially constant speed.

Es ist in der Praxis durchaus iihlich, eineAuflauf-bzw. Ablauffläche mit konstanter Geschwindigkeit an jedem Ende der@u @ilcurye zu deni Zweck anzubringen, das Spiel des L1lertragtingsinechanismus auszugleichen; aber zur besseren Darstellung der Grundprinzipien der Gestaltung des Nockenprofils gemäß der Erfindung wird jetzt hier bei der Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 nachstehend zugrunde gelegt, daß diese sich auf einen Ventilnocken ohne Auflauf- bzw. Ablauffläche beziehen, wobei dann der komplizierende Einfluß der Endgeschwindigkeit wegfällt.In practice it is quite possible to use an overrun or. Drainage area to be attached at a constant speed at each end of the @ u @ilcurye for the purpose, to balance the play in the transfer mechanism; but for better illustration the basic principles of designing the cam profile according to the invention will now be Here, when referring to FIGS. 2, 3 and 4, it is based on the fact that these relate to a valve cam without a run-on or run-off surface, where then the complicating influence of the final speed is eliminated.

Fig. 2 zeigt ein Bezugssystem mit einer senkrechten Linie D-Y, auf der als. Ordinate die Beschleunigung der Ventilbewegung aufgetragen ist, und einer waagerechten Linie D-X, auf der die Bogengrade der Nockenwellendrehung aufgetragen sind.Fig. 2 shows a reference system with a vertical line D-Y the as. Ordinate the acceleration of the valve movement is plotted, and one horizontal line D-X on which the degrees of arc of camshaft rotation are plotted are.

Der Teil des Diagramms zwischen D und E wird als der erste Abschnitt der yoni Grundkreis ausgehenden Ventilbewegung bezeichnet. Im Punkt D ist die Beschleunigung Null. Sie wächst auf ein bei d erreichtes Maximuiti an und fiillt bis zum Ende dieses Abschnittes bei I_ wieder auf Null ab. Die Bahnkurve der Beschleunigung; ist in diesem Abschnitt eine halbe Sinusscliw-inf;unn.The part of the diagram between D and E is called the first section the yoni base circle denotes the outgoing valve movement. At point D is the acceleration Zero. It grows to a maximum reached at d and fills up to the end of this Section at I_ back down to zero. The trajectory of the acceleration; is in half a sinus cliw-inf; unn.

Der Teil des Diagramms zwischen E und F wird als der zweite Abschnitt bezeichnet. Im Punkt E ist die Beschleunigung Null, wie vorstehend angegeben ist. Sie wächst bis zum I'unl;t f am Ende des Abschnittes auf eine maximale negatiyeBeschleunigung (Verzögerung) an, und zwar im Verlauf der ersten Hälfte einer negativen Sinushalbwelle.The part of the diagram between E and F is called the second section designated. At point E, the acceleration is zero, as indicated above. It grows to a maximum negative acceleration up to the point f at the end of the section (Delay) during the course of the first half of a negative half sine wave.

Der Teil des Diagramms zwischen F und G wird als der dritte .1lischnitt bezeichnet. Ini Punkt f besitzt die Beschleunigung ihren maximalen negativen Wert und ninmit bis zti dem iin Punkt G erreichten Ende dieses Abschnittes wieder bis auf Null ab, und zwar im Verlauf der zweiten Hälfte einer negativen Sinuslialbwelle; fliese Kurve ist die stetig anschließende Fortsetzung der Kurve des vorhergehenden ]>Schnittes und bildet mit dieser zusammen eine Halbe negative Sinusschwingung.The part of the diagram between F and G is called the third section designated. The acceleration has its maximum negative value at point f and then until the end of this section reached in point G again until to zero, and in the course of the second half of a negative one Sine wave; tile curve is the continuous continuation of the curve of the previous]> cut and together with this forms a half negative Sine wave.

[)er Teil der Kurve zwischen G und H wird als der vierte Abschnitt bezeichnet und ist ein genaues Spiegelbild der Kurve zwischen D und F_, nämlich eine halbe positive Sinuskurve. Diese steigt bis zu dem im Punkt g erreichten Maximum an und fällt bis zum Punkt H auf Null ab, wobei das Ventil seine Schließstellung auf seiner Sitzfläche einnimmt.[) He becomes part of the curve between G and H as the fourth section and is an exact mirror image of the curve between D and F_, namely half a positive sinusoid. This increases up to the maximum reached at point g and falls to zero up to point H, the valve being in its closed position occupies on his seat.

Fig. 3 zeigt (las erste Integral der in Fig. 2 gegebenen Beschleunigungskurve, also die Geschwindigkeitskurve der Ventilbewegung. Wie ersichtlich, befindet sich die Geschwindigkeit im Punkt e am Ende des ersten Abschnittes in ihrem Maximum und wird am Ende des zweiten Abschnittes bei F Null. In dieser Stellung des Nockens ist das Ventil vollständig geöffnet. Von F nach g1 nimmt die Gescliwindigkeit in umgekehrter Richtung bis zum 1,-nde des dritten Ahschnittes zu und erreicht den \\'ert Null bei H am Ende des vierten Abschnittes, wo das Ventil sich in seiner Schließstellung auf @citiemN-etitilsitz befindet. DieganzeKurvezwischen f) und H besteht aus drei halben Kosinusschwingungen, wobei eine mittlere halbe Kosinusschwingung den z-,veiten und (Tritten Abschnitt bestimmt und der erste und vierte Abschnitt ebenfalls halbe Kosinuswellen darstellen.Fig. 3 shows (read the first integral of the acceleration curve given in Fig. 2, so the speed curve of the valve movement. As can be seen, is located the speed at point e at the end of the first section at its maximum and becomes zero at F at the end of the second section. In this position of the cam the valve is fully open. From F to g1 the speed increases in the opposite direction up to the 1st end of the third section and reaches the \\ 'ert zero at H at the end of the fourth section, where the valve is in his Closed position is @ citiemN-etitilsitz. The whole curve between f) and H consists of three half cosine waves, with a middle half cosine wave the z-, veiten and (treads section determined and the first and fourth section also represent half cosine waves.

1@ ig. 4 zeigt das zweite Integral der Beschleunigungskurve nach Fig. 2 bzw. das erste Integral der Geschwindigkeitskurve nach Fig. 3, also die Kurve r4°@ @"entillitibes. Sie besteht aus einem ersten Teil, (k@i- in dem ersten :V)sclinitt zwischen D und E ver-1'itiFt und eine hallte negative Sinuskurve darstellt, dic einer ansteigenden Geraden D-e überlagert ist; sic geht gleichmäßig stetig in eine halbe Sinussclicviiigung über, die in dem zweiten und dritten \?ischnitt zwischen e und g1 verläuft und endet schließlich in einer negativen Sinuskurve, die durch den vierten Abschnitt zwischen G und H begrenzt und einer abfallenden Geraden gl-H überlagert ist, wollet die Kurve an der Grundlinie am Endpunkt H flus vierteil Allschnittes endet, wo das Ventil sich sch] ießt.1 @ ig. 4 shows the second integral of the acceleration curve according to FIG. 2 or the first integral of the speed curve according to FIG. 3, that is to say the curve r4 ° @ @ "entillitibes. It consists of a first part, (k @ i- in the first: V) sclinitt between D and E ver-1'itiFt and represents an echoed negative sinusoid, dic a rising straight line D-e is superimposed; sic goes steadily into one half a sine curve over that in the second and third section between e and g1 runs and eventually ends in a negative sine curve that runs through the fourth section is bounded between G and H and a sloping straight line gl-H is superimposed, want the curve at the base line at the end point H to flow four-part all-section ends where the valve closes.

I)ie in 1#ig.4 gezeigte Kurve stellt natürlich kein rial:istäbliclies Abl)ild der Nockenstirnfläche dar; judlicli kann von ihr ausgehend und in Verbindung mit der in Fig. 3 dargestellten Kurve der Umriß des Ncickenprofls für die verschiedenen Winkel des \ockeils bestimmt werden.I) The curve shown in 1 # ig.4 does not, of course, represent a rial: istäbliclies Abl) ild represents the cam face; judlicli can be based on and in connection with her with the curve shown in Fig. 3, the outline of the pitch profile for the various Angle of the \ ockeils can be determined.

:\us Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Amplitude der Beschleunigungskurve im ersten Abschnitt DE doppelt so groß wie die negative Amplitude im zweiten Abschnitt EF ist; jedoch ist auch der Winkelweg des Nockens während des zweiten Abschnittes doppelt so groß wie im ersten Abschnitt. Indessen ist der Inhalt der Fläche D d E dem Inhalt der Flüche EFf gleich. Ebenso sind die Inhalte der Flächen FGf und GgH einander gleich. Es ergibt sich daher, (laß bei einem Nocken dieser Bauart die zur Durchführung des ersten Abschnittes erforderliche Zeit ungefähr die Hälfte der Dauer des zweiten Abschnittes ist.It can be seen from FIG. 2 that the amplitude of the acceleration curve in the first section DE is twice as large as the negative amplitude in the second section EF; however, the angular path of the cam during the second section is also twice as great as in the first section. However, the content of the area D d E is the same as the content of the curses EFf. Likewise, the contents of the areas FGf and GgH are identical to one another. It therefore follows that (with a cam of this type, the time required to carry out the first section is approximately half the duration of the second section.

Der Grund dafür, den ersten Abschnitt der Hubkurve mit einer geraden Linie zusammenzusetzen, liegt darin, daß dieser Kurventeil durch Integrierung aus der ersten Kosinuskurve nach Fig. 3 gewonnen ist und im Normalfall eine negative Sinuskurve darstellen würde. Um nun diesen Kurventeil positiv steigend verlaufen und in die Kurve des zweiten Abschnittes übergehen zu lassen, wird er einer in geeignetem Maße ansteigenden geraden Linie überlagerte Wenn öffnende und schließende Auflaufflächen bzw. Ablaufflächen verwendet werden, besitzt der Stößel bzw. Mitnehmer beim Beginn des ersten Abschnittes und am Ende des vierten Abschnittes eine gewisse Geschwindigkeit; diese Geschwindigkeiten können mit den sich aus der eigentlichen Auflauf- bzw. Ablauffläche ergebenden Geschwindigkeiten passend zusammengesetzt werden, und zwar durch geeignete Einstellung der Steigung der Geraden, mit denen die negativen Sinuskurven zusammengesetzt sind.The reason for the first section of the lifting curve with a straight line Put together line is that this part of the curve by integration the first cosine curve according to FIG. 3 is obtained and normally a negative one Would represent a sine curve. To now run this part of the curve positively increasing and to merge into the curve of the second section, it becomes one in suitable Dimensions of rising straight line superimposed when opening and closing ramp surfaces or run-off surfaces are used, the plunger or driver has at the beginning the first section and at the end of the fourth section a certain speed; these speeds can be determined from the actual run-up or run-off area resulting velocities are put together appropriately, namely by suitable Setting the slope of the straight line with which the negative sine curves are composed are.

DieverschiedenenZusammenhänge könnenmathematisch wie folgt ausgedrückt werden; es sei ml die Anzahl der vollen Sinusschwingungen der Sinuswelle des ersten Abschnittes, die sich bei einer vollen Umdrehung der Nockenwelle ergeben würden, m., die Anzahl der vollen Schwingungen der Sinuslinie des zweiten und dritten Abschnittes, die sich bei einer vollen Umdrehung der Nockenwelle ergeben würden, Ri die Amplitude der Sinusschwingung des ersten Abschnittes des Diagramms der Hubkurve, R2 die Amplitude der Sinuskurve des zweiten und dritten Abschnittes der Hubkurve, n die konstante Steigung, die der Sinuskurve im ersten Abschnitt hinzugefügt wird, y der Hub über der Grundkreislinie A und x die Winkelbewegung der Nockenwelle in Bogengraden.The various relationships can be expressed mathematically as follows; Let ml be the number of full sinusoidal oscillations of the sine wave of the first section that would result from one full revolution of the camshaft, m. the number of full oscillations of the sinusoidal line of the second and third section that result from one full revolution of the camshaft would, Ri the amplitude of the sinusoidal oscillation of the first section of the diagram of the lift curve, R2 the amplitude of the sine curve of the second and third sections of the lift curve, n the constant slope that is added to the sine curve in the first section, y the lift above the base circle line A and x is the angular movement of the camshaft in degrees of arc.

Dann lauten die allgemeinen Gleichungen, die den ersten Abschnitt definieren, wie folgt: Die Gleichung für den Hub ist y = - R1 sin inl x -1- nx. (i) Die Gleichung für die Exzentrizität ist Die Gleichung für den augenblicklichen Radius ist Hierbei ist die und (o = die Winkelgeschwindigkeit der Nockenwellendrehung in Bogengraden je Sekunde.Then the general equations defining the first section are as follows: The equation for the stroke is y = - R1 sin inl x -1- nx. (i) The equation for the eccentricity is The equation for the instantaneous radius is Here is the and (o = the angular speed of camshaft rotation in degrees of arc per second.

Die allgemeinen Gleichungen, die den zweiten und dritten Abschnitt bestimmen, sind, wenn man der Einfachheit halber eine Verschiebung des Bezugssystems auf den Punkt E am Beginn der zweiten Phase annimmt: Gleichung für den Hub y = RE sin m. x. (.I) Gleichung für die Exzentrizität Gleichung für den augenblicklichen Radius Im Fall von symmetrischen Nocken ist es üblich, die Werte des Hubes und die Exzentrizität lediglich für das obere Ende des Hubes zu berechnen. In diesem Fall liefern die Gleichungen i bis 6 die gewünschten Werte. Aus diesen Gleichungen bestimmen sich die Abmessungen des Nockens. Bei der praktischen Konstruktion werden die Werte für den Hub und die Exzentrizität aus trigonometrischen Tafeln für jeden Grad der Nockenwellendrehung für die Ventilöffnungsperiode bestimmt.The general equations that determine the second and third sections are, if one assumes a shift of the reference system to point E at the beginning of the second phase for the sake of simplicity: Equation for the stroke y = RE sin m. X. (.I) Equation for the eccentricity Equation for the current radius In the case of symmetrical cams, it is common to calculate the values of the stroke and the eccentricity only for the upper end of the stroke. In this case, equations i through 6 provide the desired values. The dimensions of the cam are determined from these equations. In practical construction, the values for the lift and the eccentricity are determined from trigonometric tables for each degree of camshaft rotation for the valve opening period.

Die Stoßstange und der Übertragungsmechanismus erfahren gewöhnlich eine elastische Kompression, die sich aus dem Druck der Ventilfeder ergibt; bei hoher Geschwindigkeit wird diese Zusammendrückung durch Beschleunigungskräfte erhöht, während das Ventil beschleunigt wird; aber während der Verzögerungsperiode des Ventils dehnt sich das Ventilsteuergestänge aus, sobald das Ventil das obere Ende seines Hubes erreicht, weil die Verzögerungskraft der vom Federdruck erzeugten Kraft entgegenwirkt. Um daher einen Ausgleich für diese Erscheinung für eine vorgegebene Geschwindigkeit zu schaffen, wird die Hubhöhe der Teile des Nockens, die dem ersten und vierten Abschnitt der Hubkurve entsprechen, erhöht, wodurch die zugehörigen negativen Sinuskurven eine kleinereAmplitude erhalten, und entsprechend erhält der dem zweiten und dritten Abschnitt der Hubkurve entsprechende Teil des Nockens eine verringerte Hubhöhe, indem die halbe positive Sinttsschwingung eine kleinere Amplitude erhält.The bumper and transmission mechanism usually experience an elastic compression resulting from the pressure of the valve spring; at high speed this compression is increased by acceleration forces, while the valve is accelerating; but during the delay period of the valve the valve control linkage expands as soon as the valve reaches the upper end of its Stroke achieved because the deceleration force counteracts the force generated by the spring pressure. To compensate for this phenomenon for a given speed to create will be the lifting height of the parts of the cam that are the first and fourth Corresponding section of the lift curve, increasing the associated negative sine curves get a smaller amplitude, and correspondingly get that of the second and third Section of the lift curve corresponding part of the cam a reduced lift height, in that half the positive sinter oscillation has a smaller amplitude.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Nocken zur Steuerung des Ventils einer Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch solche Gestaltung der Hubkurve, daß diese nach Ausgleich des Spiels aus drei getrennten, stetig ineinander übergehenden Kurvenstücken besteht, für die folgendes gilt: a) das erste Kurvenstück besteht aus einer halben negativen Sinuskurve, die einer ansteigenden Geraden so überlagert ist, daß die Kurve positiv ansteigt, wobei das Ventil von der Geschwindigkeit Null oder einer vorgegebenen Geschwindigkeit bis zur maximalen Geschwindigkeit beschleunigt wird, bei der die Beschleunigung Null ist; b) daran schließt sich als zweites Kurvenstück eine halbe positive Sinuskurve waagerecht über dem Endpunkt des ersten Kurvenstückes an, die mit der gleichen Steigung beginnt, mit der das erste Kurvenstück endet, wobei das Ventil beim maximalen Hub die Geschwindigkeit Null erreicht und dann auf maximale negative Geschwindigkeit beschleunigt wird, bei der die Beschleunigung wieder Null ist; c) das dritte Kurvenstück ist dem ersten spiegelbildlich gleich, d. h. es besteht aus einer halben negativen Sinuskurve, die einer fallenden Geraden überlagert ist, wobei das Ventil von der maximalen negativen Geschwindigkeit auf Null oder eine vorgegebene Geschwindigkeit verzögert wird. a. Nocken nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die jeweiligen positiven und negativen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Ventilbewegung im Übertragungsmechanismus auftretenden elastischen Kompressionen und hilatationen bzw. Leerlaufbewegungen durch Erhöhung des ersten und dritten und durch Erniedrigung des mittleren Kurvenstückes kompensiert werden, wobei die zugeordneten Sinusamplituden entsprechend verringert werden. 3. Nocken nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeiten des Ventils am Anfang des ersten und am Ende des dritten Kurvenstückes an die genannten vorgegebenen Geschwindigkeiten durch geeignete Einstellung der Steigungen derjenigen zugehörigen Geraden der Hubkurve angepaßt sind, denen die negativen Sinuskurven überlagert sind.PATENT CLAIMS: i. Cams for controlling the valve of an internal combustion engine, characterized by such a design of the lifting curve that this after compensation of the Game consists of three separate, continuously merging curve pieces, for which the following applies: a) the first curve segment consists of a half negative Sinusoidal curve that is superimposed on a rising straight line in such a way that the curve is positive increases, the valve from the speed zero or a predetermined Speed is accelerated to the maximum speed at which the Acceleration is zero; b) this is followed by a half curve piece as the second positive sine curve horizontally above the end point of the first curve segment, the begins with the same slope with which the first part of the curve ends, whereby the Valve reaches zero speed at maximum stroke and then at maximum negative speed is accelerated, at which the acceleration is again zero is; c) the third curve piece is mirror-inverted to the first, d. H. it exists from a half negative sine curve, which is superimposed on a falling straight line, the valve from the maximum negative speed to zero or one specified speed is decelerated. a. Cam according to claim r, characterized in that that by the respective positive and negative speeds and accelerations elastic compressions occurring in the valve movement in the transmission mechanism and hilatationen or idle movements by increasing the first and third and be compensated by lowering the middle curve segment, with the associated Sin amplitudes are reduced accordingly. 3. cam according to claim i. through this characterized in that the speeds of the valve at the beginning of the first and at At the end of the third section of the curve to the specified speeds suitable setting of the slopes of those associated straight lines of the lift curve are adapted, which the negative sinusoids are superimposed.
DEA3651A 1947-02-24 1950-09-26 Cams for controlling the valves of internal combustion engines Expired DE818274C (en)

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