DE8701505U1 - Internal combustion engine with disc valves - Google Patents
Internal combustion engine with disc valvesInfo
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Description
Bis—sv werdeii die 5eilerv6n1jiis 4&thgr;&ggr; Viertakt—Verbrennungsmotoren mittels einer mechanischen Steuerung betrieben. Sie besteht aus Nockenwelle, Steuerkette, Steuerräder, Ventilfeder und sonstigen beweglichen mechanischen Teilen.Up to now , the four-stroke internal combustion engines have been operated using a mechanical control system. It consists of a camshaft, timing chain, timing gears, valve springs and other moving mechanical parts.
Neuerungsgemäß wird die mechanische Steuerung durch eine elektronische Steuerung Pig.3 und das bisherige Tellerventil durch ein Scheibenventil (3, 4) ersetzt, welches durch einen elektronisch gesteuerten Motor (24, 25) angetrieben wird Pig.1 und 2. Anstelle des der Erfindung entsprechend dargestellten Ventil-Einzelantriebes könnten die Einlaßsowie die Auslaßventile für sich einen gemeinsamen Antrieb mittels des dargestellten elektronisch gesteuerten Motors (24, 25) erhalten. Der Antrieb der Scheibenventile (3, 4) könnte des weiteren durch ein elektromagnetisches System erfolgen, was jedoch den Verzicht auf' einzelne später aufgezeigte Verbesserungen bedeuten würde. Darüberhinaus wäre auch ein Start-Stop-Betrieb mit elektronisch -gesteuertem Motor möglich.According to the innovation, the mechanical control is replaced by an electronic control Pig.3 and the previous disk valve is replaced by a disk valve (3, 4) which is driven by an electronically controlled motor (24, 25) Pig.1 and 2. Instead of the individual valve drive shown in accordance with the invention, the inlet and outlet valves could be driven together by means of the electronically controlled motor (24, 25) shown. The disk valves (3, 4) could also be driven by an electromagnetic system, but this would mean dispensing with individual improvements shown later. In addition, start-stop operation with an electronically controlled motor would also be possible.
Nachfolgende Verbesserungen können durch die Neuerung erreicht werden:The following improvements can be achieved through the innovation:
- bessere Verbrennung der Gase- better combustion of gases
35 - weniger Schadstoffe an die Umwelt35 - fewer pollutants in the environment
- geringerer Kraftstoffverbrauch- lower fuel consumption
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- höheres Drehmoment und höhere Leistungsabgabe- higher torque and higher power output
- höhere Drehzahl und Betriebstemperatur- higher speed and operating temperature
- bessere Wirkungsgrade.- better efficiencies.
Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführüngsbeispiel der Neuerung dargestellt ist, werden im folgenden die Neuerung, sowie weitere Vorteile und Ergänzungen naher besohrieben und erläutert.The innovation, as well as other advantages and additions, are described and explained in more detail below using the drawing, which shows an example of the innovation.
Es zeigenShow it
die Figur 3 eine schematisch dargestellte elektronische Motorsteuerung.Figure 3 shows a schematic representation of an electronic engine control system.
Die Figuren 1 und 2 zwei Teilschnitte des Ausfführungs-Figures 1 and 2 show two partial sections of the execution
In Figur 1 und 2 ist ein Zentralteil (1, 2) dargestellt, das zur Lagerung des Scheibenventils (3» 4·) sowie zur Aufnahme des Einlaß- bzw. Auslaßkanals (16, 17) dient* Das Zentralteil (1, 2) und die Ventilscheibe (3a, 4a) sind aus einem thermisch hochbelastbaren und verzugsfreiem keramischen Y/erkstoff, z.B. Siliciuinnitrit gefertigt. Für das rotierende Scheibenventil (3, 4) ist damit ein hohes Maß an Betriebssicherheit geschaffen. Aus Gründen der Abdichtung - besonderes das Auslaßventil betreffend - Und eines spielfreien Laufes der Scheibenventile (3» 4) werden die Laufflächen (8, 8a) und (9» 9a) mittels einer achsial wirksamen Feder (5, 5a) Fig.1 über ein Kugellager (6, 6a) und Anschläge (7, 7a) zusammengedrückt. Als Wärmedämmung zu dem Motor (24, 25) ist ein Zwischenring (1a, 2a) angebracht. Figures 1 and 2 show a central part (1, 2) which serves to support the disc valve (3» 4·) and to accommodate the inlet and outlet channels (16, 17)* The central part (1, 2) and the valve disc (3a, 4a) are made of a thermally highly resilient and distortion-free ceramic material, e.g. silicon nitride. This creates a high degree of operational reliability for the rotating disc valve (3, 4). For reasons of sealing - particularly concerning the outlet valve - and to ensure that the disc valves (3» 4) run without play, the running surfaces (8, 8a) and (9» 9a) are pressed together by means of an axially acting spring (5, 5a) Fig.1 via a ball bearing (6, 6a) and stops (7, 7a). An intermediate ring (1a, 2a) is attached as thermal insulation to the motor (24, 25).
Die jeweilige Position der Durchbrüche (12, 13) der Einlaß- und Auslaßventile (3, 4) wird mittels einer Abtasteinrichtung (31, 32) dem Zentral-Computer (29) angezeigt. Gleichzeitig erhält der Zentral -Computer (29) mittels einer Abtasteinrichtung (26) Fig.3 die Position des O.T.The respective position of the openings (12, 13) of the intake and exhaust valves (3, 4) is indicated to the central computer (29) by means of a scanning device (31, 32). At the same time, the central computer (29) receives the position of the TDC by means of a scanning device (26) Fig.3.
tilttilt
> · til·> · till·
♦ ·♦ ·
l'l'
der Kurbelwelle"(277 für dl'e einzelnen Zylinder angezeigte Das Zusammenwirken der Abtasteinrichtungen (26, 51» 52) konnte man als "elektronische Steuerkette" bezeichnen. Die Position der Durchbrüche (12, 13) kann des weiteren fü> die eigene Information z*B* durch die Stellung einer an der Motorwelle (33) angebrachte Markierung (34) angezeigt werden.the crankshaft" (277 for the individual cylinders The interaction of the scanning devices (26, 51» 52) could be referred to as an "electronic timing chain". The position of the openings (12, 13) can also be displayed for your own information, e.g. by the position of a mark (34) attached to the engine shaft (33).
Nachfolgend werden die besonderen Merkmale der Neuerung die zu den vorgenannten Verbesserungen führen, angezeigt, zunächst die Betriebszustände der Ein- und Auslaßventile Beim stand und Starten des Motors.The special features of the innovation that lead to the aforementioned improvements are shown below, first of all the operating states of the intake and exhaust valves when the engine is stopped and started.
Zündung AUS: Einlaß- und Auslaßventile sind geschlossen.Ignition OFF: Intake and exhaust valves are closed.
Zündung EIN: Einlaßventile sind geschlossen.Ignition ON: Intake valves are closed.
Auslaßventile sind offen. (Keine Kompression)Exhaust valves are open. (No compression)
STARTEN: Nach Erreichen der Startdrehzahl werden die Einlaß- und Auslaßventile zu jedem einzelnen Zylinder so positioniert, daß ihre DurchSTARTING: After reaching the starting speed, the intake and exhaust valves for each individual cylinder are positioned so that their flow
brüche (12, 13) - bei dem sich gerade im O.T* der Kurbelwelle befindlichen Zylinder die in Fig. 2 gezeigte Stellung zu den ortsfesten Durchbrüchen (10, 11) und (14, <5) ergibt. Diese Stellung würde dem Taktbreaks (12, 13) - in which the cylinder located just at TDC* of the crankshaft results in the position shown in Fig. 2 in relation to the stationary breaks (10, 11) and (14, <5) . This position would correspond to the stroke
"Ansaugen" entsprechen, wobei die Ventiltiberschneidung z.B. 15° betragen würde, Auf die Kurbelwelle bezogen würde das bedeuten: "Intake", whereby the valve overlap would be e.g. 15°. In relation to the crankshaft, this would mean:
Eö 30° KW vor O.T.Eö 30° KW before T.T.
As 30° KW nach O.T.As 30° CA after T.T.
Variable Ventilüberschneidung zwischen Eö und As. Die Verstellung des Überschneidungswinkels erfolgt während des Betriebes "symetrisch oder asymetrisch zum 0.T." über den gesamten Drehzahlbereich.Variable valve overlap between Eö and As. The adjustment of the overlap angle takes place during operation "symmetrically or asymmetrically to the 0.T." over the entire speed range.
1 11 1
Variabler skfedu^oHf^uQ^^eiia^in- öder Auslaßventil (3, 4> durch Beschleunigung oder Verzögerung des Öffnungsabläufes zwisohen dem umlaufenden Durchbruch (12, 13) und dem ortsfesten Durchbruch (10, 11) im Zylinderkopf (35) unu dem Zentralteil (1, 2)» Nach Beendigung des Öffnuügäablaufös wird der Dürchbrüch (12, 13) Über den vom Zentral-ComputeL* (29) gesteuerten Motor (24, 25) wieder in seine vorausgegangene Position zum jeweiligen O.T. der Kurbelwelle gebracht* Variable opening or exhaust valve (3, 4) by accelerating or decelerating the opening process between the circumferential opening (12, 13) and the stationary opening (10, 11) in the cylinder head (35) and the central part (1, 2)» After the opening process has ended, the opening (12, 13) is returned to its previous position at the respective TDC of the crankshaft via the motor (24, 25) controlled by the central computer (29)*
Zylinderabschaltung ist mit offenbleibendem Einlaß- oder
AüsläSvei
leistung,Cylinder deactivation is possible with the intake or exhaust valve remaining open
perfomance,
Auslaßventil uiugliuit; Somit entfällt dioExhaust valve uiugliuit; Thus, the
Eechnergesteuerte· Zündeinheit (30) Fig. 3 sowohl für Zündunterbrechung bei offenbleibendem Einlaß oder Auslaßventil, als auch für Zündzeitpunktverstellung.Computer-controlled ignition unit (30) Fig. 3 both for ignition interruption when the intake or exhaust valve remains open, and for ignition timing adjustment.
Nach den unter dem Kapitel "Zündung EIN" und "STARTEN" beschriebenen Betriebszustände der Einlaß- und Auslaßventile kann die Kurbelwelle (27) mit Schwungmasse (28) mit geringerem Energieaufwand auf die zum Anlauf des Motors benötigte Drehzahl gebracht werden*After the operating states of the intake and exhaust valves described in the chapter "Ignition ON" and "STARTING", the crankshaft (27) with flywheel (28) can be brought to the speed required to start the engine with less energy expenditure*
Der Leistungsaufwand wird gemäß der Neuerung gegenüber 2$ der bisherigen Ventilsteuerung mittels einer Nockenwelle geringer.According to the innovation, the power requirement is lower than 2$ of the previous valve control using a camshaft.
Die Neuerung bringt eine erhebliche Reduzierung der für den bisherigen Ventilantrieb erforderlichen beweglichen Teile und somit auch eine Verringerung der Massenkräfte, Schwingungen und Verschleißteile.The innovation brings a significant reduction in the number of moving parts required for the previous valve drive and thus also a reduction in inertia forces, vibrations and wearing parts.
Die Neuerung kann auab. für die variable Einlaß-Drehventilsteuerung bei Zweitakt-Motoren eingesetzt werden. 35The innovation can also be used for variable intake rotary valve control in two-stroke engines. 35
9 Schutzansprüche
3 figuren9 Protection claims
3 figures
Claims (9)
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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DE8701505U1 true DE8701505U1 (en) | 1987-07-23 |
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Family Applications (1)
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DE8701505U Expired DE8701505U1 (en) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | Internal combustion engine with disc valves |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE8701505U1 (en) |
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-
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- 1987-01-31 DE DE8701505U patent/DE8701505U1/en not_active Expired
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