EP1175553B1 - Verfahren und vorrichtung zum öffnen und schliessen eines ventils eines verbrennungsmotors - Google Patents
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- EP1175553B1 EP1175553B1 EP00922604A EP00922604A EP1175553B1 EP 1175553 B1 EP1175553 B1 EP 1175553B1 EP 00922604 A EP00922604 A EP 00922604A EP 00922604 A EP00922604 A EP 00922604A EP 1175553 B1 EP1175553 B1 EP 1175553B1
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- European Patent Office
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- valve
- mass
- combustion engine
- actuating
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
Definitions
- the invention relates to a method and a device for opening and closing a valve of an internal combustion engine.
- the camshaft-controlled valve actuation is known, electromagnetic and hydraulic valve control.
- the invention is based on electromagnetic Valve control (EMVS) off. But you can also in connection with others such as B. hydraulic or use pneumatic valve controls.
- EMVS electromagnetic Valve control
- the EMVS was built as a one-mass transducer.
- there an armature can swing back and forth between two solenoids.
- the armature is connected to the valve. in the the anchor is approximately in the middle when de-energized between the two solenoids. Because of the big Gap distances in the rest position and the associated poor efficiency is disproportionate in acceleration great energy expenditure necessary, that for itself already taken the feasibility of EMVS in series applications questions.
- DE 197 23 405 A1 discloses a method with which a defined anchor impact speed at Closing the valve can be adjusted.
- the invention is therefore concerned with the problem of electromagnetic or hydraulic valve controls reduce energy consumption and have a negative impact the combustion process through valve niches or to avoid recessed combustion chamber walls on the cylinder head.
- the basic idea of the invention is the kinetic energy of the valve - and one possibly connected to the valve Part by mass - which this has at the end of the closing process, to be largely transferred to a mass body and store it there so that this energy for the next opening stroke of the valve is available.
- there the impulse can be directly between the mass bodies transmitted or forwarded via at least one intermediate link be, the pontic either largely is stationary or with one of the two masses connected is.
- the well-known EMVS is a one-mass pendulum represents, while the invention as a two-mass pendulum with energy transfer is writable.
- a variation of the oscillation times can be done on the one hand Adjustment of the spring preload and / or the spring stiffness and on the other hand by known means such as magnetic Holding in the end positions can be realized.
- the system is shown in Fig. 1 in the idle state.
- a valve 1 and one with the valve 1 through a thread connected mass 1 'and a mass 2 can be their kinetic Energy or its impulse via an intermediate link 3 replace that is firmly connected to mass 2 (m2).
- valve 1 Compared to known electromagnetic actuators for valve control, there is no connection between the valve 1 and the actuating element for the valve, that is to say the mass m 2 , the two are separated from one another, the separation in FIG. 1 being between the start of the thread of the valve and the intermediate element 3 ,
- FIG. 2 A possible course of the method according to the invention is shown in Fig. 2 to read in conjunction with Fig. 1 is.
- the switch-on times of the electromagnets M 1 and M 2 are plotted on the time axis t in the upper area and the deflections Sm 1 and Sm 2 of the masses m 1 and m 2 caused by the magnets in the lower area.
- the magnet M 2 is energized and moves the mass m 2 accelerated up to time t 1 against the force of the spring 7 in the direction of the holding position (area A).
- the mass m 1 accelerates from t 4 and is moved in the valve opening direction by energizing the magnet M 1 from t 5 to t 6 - area C -.
- the mass m 2 moves by means of spring force into the rest position at the stop 5 and thereby covers the free travel s. This movement can also be delayed by a damping element.
- the mass m 1 is delayed in the period from t 6 to t 7 .
- the time in which the valve is fully open, area D, is between t 7 and t 8 .
- the magnet M 1 holds the valve in the open position.
- the mass m 2 accelerates and is moved towards the holding position by energizing M 2 in the period E and fixed in the holding position by energizing M 2 in the period F.
- the energization of the magnets M 1 and M 2 is therefore interrupted shortly before reaching the deflected position of the associated masses (period t 1 to t 2 , t 6 to t 7 and t 10 to t 11 , in order to strike the respective one too hard To avoid attacks. From t 0 to t 4 the valve rests on the valve seat, from t 4 to t 10 the valve is fully or partially open.
- the maximum Power consumption of the electromagnet is significantly reduced be in the area of large gap distances between The magnet and the component attracted by the magnet for recycling the kinetic energy much of the otherwise required saves electrical energy.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
- Das Ventil bleibt ohne äußere Energiezufuhr geschlossen, da im geschlossenen Zustand die energetische Nullage vorliegt. Erforderlichenfalls kann es auch durch Federkraft in den Ventilsitz gepreßt werden.
- Undefinierte Betriebspunkte werden vermieden, da es im Ventilbewegungszyklus eine eindeutige Ruhelage gibt.
- Das Einschwingen verläuft kontrolliert, ein Kontakt des Ventils mit dem Kolben kann ausgeschlossen werden. Daher kann der Brennraum optimal - insbesondere ohne Ventilnischen - gestaltet werden.
- Durch die impulsartige Übertragung werden sehr steile Öffnungsflanken bzw. wird ein sehr schnelles Öffnen des Ventils ermöglicht.
- Die Ventilöffnungsdauer kann über eine Änderung der Federvorspannung variiert werden.
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Betätigung eines Ventils im Ruhezustand
- Fig. 2
- ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Von t0 bis t4 liegt das Ventil am Ventilsitz an, von t4 bis t 10 ist das Ventil ganz oder teilweise geöffnet.
Claims (8)
- Verfahren zum Öffnen und Schließen eines Ventils eines Verbrennungsmotors, bei dem zwei Masseteile (1', 2) gegen eine Rückstellkraft bewegt werden, wobei ein Masseteil aus einem Ventil (1) und einer mit dem Ventil verbundenen Masse (1') besteht, wobei
beim Schließen des Ventils (1) die kinetische Energie des Ventils und einer gegebenenfalls mit dem Ventil (1) verbundenen Masse (1') auf eine zweite, beweglich angeordnete Masse (2) zumindest teilweise übertragen und in dieser vorübergehend in Form von kinetischer oder potentieller Energie gespeichert wird und daß die in der zweiten Masse (2) gespeicherte Energie durch Stoß auf das Ventil (1 und ggfs. die Masse (1') rückübertragen wird, um den Öffnungsvorgang des Ventils (1) einzuleiten, und wobei nach dem Stoß die zweite Masse (2) gegen einen Anschlag (5) anliegt, während das Ventil (1) in Bewegung ist dadurch gekennzeichnet, daß in der geöffneten Stellung des Ventils ein Elektromagnet (10) auf das Masseteil (1') wirkt. - Vorrichtung zur Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors
mit den Merkmalenzwei gegen Rückstellkraft beweglich angeordnete Masseteile (1',2) von denen das eine Masseteil aus einem Ventil (1) und einer mit dem Ventil verbundenen Masse (1') besteht,an zumindest einem Masseteil ist eine Kontaktfläche für eine stoßartige Energieübertragung zwischen beiden Masseteilen vorgesehen,es ist ein Anschlag (5) für das Masseteil (2) vorgesehen, - Vorrichtung zur Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Masseteile (1',2) etwa oder exakt richtungsgleich beweglich angeordnet sind. - Vorrichtung zur Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Masseteil (1') linear verschiebbar angeordnet ist und das zweite Masseteil (2) schwenkbar und rückschwenkbar, jedoch nicht drehbar angeordnet ist. - Vorrichtung zur Betätigung des Ventils (1) eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 3 oder 4,
gekennzeichnet durch
ein oder mehrere impulsübertragende Zwischenglieder zwischen den beiden Masseteilen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch eine Feder erzeugt wird. - Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
gekennzeichnet durch
Mittel zum Festhalten mindestens eines der beiden Masseteile in der ausgelenkten Lage. - Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
gekennzeichnet durch
Mittel zur Beeinflussung der Schwingfrequenz des zweiten Masseteils (2).
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US5645019A (en) * | 1996-11-12 | 1997-07-08 | Ford Global Technologies, Inc. | Electromechanically actuated valve with soft landing and consistent seating force |
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