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Title:
VALVE MECHANISM WITH A VARIABLE VALVE OPENING CROSS-SECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/018966
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve mechanism with a variable valve opening cross-section. The valve mechanism is arranged on the outlet of the internal combustion engine and comprises a gas exchange valve is impinged upon by the force of a valve spring and which can be displaced backwards and forwards in an axial direction inside a guide by a valve control unit. According to the invention, a sealing slide valve (10) is arranged coaxially in relation to the gas exchange valve (12) and is impinged upon by the force of a coupling spring (24) and is displaced backwards and forwards in the axial direction thereof by the valve control unit. The position of the sealing slide valve (10) can be altered in relation to the gas exchange valve (12) in an axial direction by a control unit.

Inventors:
HAMMER UWE (DE)
Application Number:
PCT/DE2002/001364
Publication Date:
March 06, 2003
Filing Date:
April 12, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
HAMMER UWE (DE)
International Classes:
F01L1/28; F01L3/06; F01L3/08; F01L3/10; F01L3/20; F01L3/22; F01L13/00; (IPC1-7): F01L3/08; F01L1/28; F01L3/06; F01L3/10; F01L3/20; F01L13/00
Foreign References:
GB2248471A1992-04-08
DE2612430A11977-10-06
EP0455761A11991-11-13
EP0512698A11992-11-11
US0477915A1892-06-28
EP0551271B11995-06-28
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 11 29 November 1996 (1996-11-29)
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Claims:
Patentansprüche
1. l. Ventilmechanismus mit einem variablen Ventilöff nungsquerschnitt, wobei der Ventilmechanismus an einer Durchlassöffnung einer Verbrennungskraftma schine angeordnet ist und ein Gaswechselventil auf weist,. das von der Kraft einer Ventilfeder beauf schlagt und durch eine Ventilsteuereinheit innerhalb einer Führung in axialer Richtung hinund.
2. hergehend verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ko axial zum Gaswechselventil (12) ein Dichtschieber (10) angeordnet ist, der von der Kraft einer Koppel feder (24) beaufschlagt und durch die Ventilsteuer einheit in axialer Richtung hinund hergehend ver schiebbar ist, wobei die Position des Dichtschiebers (10) relativ zum Gaswechselventil (12) in axialer Richtung durch eine Verstelleinheit veränderbar ist, die im Wesentlichen aus einem in axialer Richtung des Gaswechselventils (12) verstellbaren Regelschieber (34) besteht, der jeweils koaxial zum Gaswechselven til (12) und zum Dichtschieber (10) angeordnet ist.
3. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die Ventilsteuereinheit eine Nocken welle (44) ist.
4. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, dass das Gaswechselventil (12) einen rotationssymmetrischen Grundaufbau hat und aus einem Ventilschaft (14) besteht, an dessen unterem Ende ein Ventilteller (20) angeordnet ist.
5. Ventilmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, dass der Ventilteller (20) eine konische Umfangsfläche aufweist, die den Dichtsitz (28) des Gaswechselventils (12) bildet.
6. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass in Schließstellung des Ventilmechanismus der Dichtsitz (28) des Gaswechsel ventils (12) jeweils unmittelbar an einem Dichtsitz (30) des Dichtschiebers (10) und an einem Ventilsitz ring (22) des Zylinderkopfes (18) anliegt.
7. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtschieber (10) aus einem buchsenförmigen Lagerkörper (40) besteht, der innerhalb einer Führung des Zylinderkopfes (18) axial hinund hergehend verschiebbar angeordnet ist.
8. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass der buchsenförmige Lager körper 40 des Dichtschiebers (10) die Führung des Gaswechselventils (12) bildet, innerhalb der das Gas wechselventil (12) axial hinund hergehend ver schiebbar ist.
9. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 7, da durch gekennzeichnet, dass der Dichtschieber (10) an seinem unteren Ende einen zylinderförmigen Dichtkör per (38) aufweist, dessen Außenfläche den Dichtsitz (30) bildet.
10. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 8, da durch gekennzeichnete dass der Dichtkörper (38) über Verbindungsstangen (42) mit dem Lagerkörper (40) ver bunden ist.
11. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass am Lagerkörper (40) des Dichtschiebers, nahe seinem oberen Ende, eine An schlagscheibe (26) befestigt ist.
12. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagscheibe (26) aus zwei'Teilen besteht.
13. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Teile der Anschlagscheibe (26) von einem Spannring (36) umgeben sind.
14. Ventilmechanismus nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Regelschieber (34) über ein Außengewinde (46) mit einem korrespondierenden Innen gewinde (48) eines ihn umgebenden Zahnrades (50) ver bunden ist, das mit einer Zahnstange (58) in Verbin dung steht, durch die eine Längsbewegung ausführbar ist.
15. Ventilmechanismus nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung der Längsbewegung der Zahnstange (58) vorzugsweise ein Hydraulikoder ein Pneumatikzylinder vorgesehen ist.
16. Ventilmechanismus nach Anspruch 13, dadurch ge kennzeichnet, dass zur Erzeugung der Längsbewegung der Zahnstange (58) vorzugsweise ein Elektromotor, der ein Zahnrad (50) antreibt, das in die Verzahnung (62) der Zahnstange (58) eingreift, vorgesehen ist.
17. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 und 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regelschie ber (34) eine Sicherungsscheibe (58) zugeordnet ist, über die der Regelschieber (34) in axialer Richtung verstellbar ist.
18. Ventilmechanismus nach Anspruch 16, dadurch ge kennzeichnet, dass an der Sicherungsscheibe (58) we nigstens ein Steg (60) angeordnet ist, der sich im Eingriff mit einer Nut (62) des Regelschiebers (34) befindet.
19. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sicherungsscheibe (58) wenigstens eine Noppe (64) angeordnet ist, mit der die Sicherungsscheibe (58) drehfest mit dem Ge häuse des Zylinderkopfes (18) verbindbar ist.
20. Ventilmechanismus nach den Ansprüchen 1 und 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in den Regel schieber (34) eine Bohrung (56) eingebracht ist, die einen Stift (52) aufnimmt, der in eine Gehäusebohrung (54) des Sylinderkopfes (18) hineinragt.
Description:
Ventilmechanismus mit einem variablen Ventilöffnungs- querschnitt Die Erfindung betrifft einen Ventilmechanismus mit einem variablen Ventilöffnungsquerschnitt mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.

Stand der Technik Es ist bekannt, als Antriebsmaschine von Kraftfahr- zeugen Verbrennungskraftmaschinen einzusetzen. Hier- bei wird ein Luft-Kraftstoff-Gemisch in einem Ar- beitsraum verdichtet und gezündet. Die hierbei ent- stehende Energie wird in mechanische Arbeit umge- setzt. Bekannt, ist, Luft beziehungsweise das Luft- Kraftstoff-Gemisch dem Arbeitsraum über Ventile zuzu- führen (Einlassventile) beziehungsweise die Verbren- nungsprodukte über Ventile aus dem Arbeitsraum abzu- führen (Auslassventile). Einer Steuerung dieser Ven- tile kommt für die Bestimmung eines Wirkungsgrades der Verbrennungskraftmaschine eine große Bedeutung zu. Insbesondere wird über die Steuerung der Ventile der Gaswechsel im Arbeitsraum gesteuert.

Bekannt ist, neben einer Nockenwellensteuerung auch eine elektrohydraulische Ventilsteuerung einzusetzen.

Die elektrohydraulische Ventilsteuerung bietet die Möglichkeit einer variablen oder vollvariablen Ven- tilsteuerung, so dass eine Optimierung des Gaswech- sels und somit eine Steigerung des motorischen Wir- kungsgrades der Verbrennungskraftmaschine möglich ist.

Die elektrohydraulische Ventilsteuerung umfasst ein hydraulisch betätigbares Steuerventil, dessen Steuer- ventilkolben einen Ventilkörper der Einlass-bezie- hungsweise Auslassventile betätigt und gegen einen Ventilsitz (Ventilsitzring) führt (Schließen des Ven- tils) oder von diesem wegbewegt (Öffnen des Ventils).

Ober eine Drucksteuerung eines Hydraulikmediums lässt sich das Steuerventil betätigen. Die Drucksteuerung erfolgt hierbei über in den Hydraulikkreislauf einge- bundene Magnetventile. Um möglichst optimale Gaswech- sel erreichen zu können, sind möglichst hohe Schalt- geschwindigkeiten des Steuerventils erwünscht. Durch diese hohen Schaltgeschwindigkeiten trifft der Ven- tilkörper der Einlass-beziehungsweise Auslassventile mit hoher Geschwindigkeit auf den Ventilsitzring.

Hierdurch ergibt sich einerseits eine Geräuschent- wicklung und die Ventilpartner unterliegen einem relativ hohen Verschleiß.

Beispielsweise hat die EP 0 455 761 Bl eine hydrauli- sche Ventilsteuervorrichtung für eine Verbrennungs- kraftmaschine zum Gegenstand. Das technische Grund- prinzip dieser Lösung besteht darin, ein Motorventil mittels eines gesteuerten Druckes einer Hydraulik- flüssigkeit zu verschieben. Bei dieser Lösung ist

vorgesehen, dass ein elektronisches Steuergerät ein Magnetventil ansteuert, das wiederum die Bewegung eines Speicherkolbens steuert, über den der Hub des Motorventils verändert wird.

Die EP 0 512 698 AI beschreibt ein. einstellbares Ven- tilsystem für einen Verbrennungsmotor. Diese Lösung stellt ein Beispiel einer mechanischen Ventilsteue- rung über Nocken einer rotierenden Nockenwelle dar.

Die US 4,777, 915 hat ein elektromagnetisches Ventil- steuersystem für eine Verbrennungskraftmaschine zum Gegenstand. Eine ähnliche Lösung einer elektromagne- tischen Ventilsteuerung ist durch die EP 0 471 614 AI bekannt. Bei diesen Lösungen wird das Ventil durch elektromagnetische Kraft hin-und hergehend in unter- schiedliche Positionen bewegt. Die Elektromagneten sind dabei innerhalb eines Gehäuseteiles des Zylin- derkopfes in zwei unterschiedlichen Bereichen ange- ordnet. Durch das abwechselnde Aktivieren der Elek- tromagneten wird das Ventil alternativ in zwei End- lagen bewegt, die jeweils der Öffnungs-und der Schließstellung des Ventiles entsprechen. In diesen Endlagen des Ventiles ist die Durchlassöffnung zum Verbrennungsraum des Luft-Kraftstoff-Gemisches dann am weitesten geöffnet oder völlig verschlossen.

Eine weitere Lösung ist aus der EP 0 551 271 B1 be- kannt. Bei dieser Lösung handelt es sich um einen Ventilmechanismus mit einem Tellerventil, das in einem Durchgang eines Verbrennungsmotors angeordnet ist. Das Grundprinzip dieser Lösung besteht in einer

Zweiteilung des Ventiltellers, wobei die eine Hälfte des Ventiltellers lediglich einen Teilhub der anderen Hälfte des Ventiltellers durchführt.

Nachteilig bei diesen bekannten Lösungen zur Ventil- steuerung ist insbesondere der hohe Aufwand bei der Fertigung und Montage des Ventilmechanismus aufgrund seines komplizierten Aufbaus. Dieses wirkt sich nega- tiv auf die Kosten der Fertigung und Montage aus. Des Weiteren sind bei diesen Lösungen extrem hohe Geschwindigkeiten und große Kräfte zur Ventilsteue- rung erforderlich, so dass eine erhöhte Störanfällig- keit der Ventilsteuerung aufgrund eines starken Ver- schleißes der Teile des Ventilmechanismus die unver- meidbare Folge ist.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemäße Ventilmechanismus mit den wenn- zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bietet hin- gegen den Vorteil, mit einfachen Mitteln einen variablen Ventilöffnungsquerschnitt zu schaffen. Da- durch, dass koaxial zum Gaswechselventil ein Dicht- schieber angeordnet ist, der von der Kraft einer Kop- pelfeder beaufschlagt und durch die Ventilsteuerung in axialer Richtung hin-und hergehend verschiebbar ist, wobei die Position des Dichtschiebers relativ zum Gaswechselventil in axialer Richtung durch eine Verstelleinheit veränderbar ist, die im Wesentlichen aus einem in axialer Richtung des Gaswechselventils verstellbaren Regelschieber besteht, der jeweils koaxial zum Gaswechselventil und zum Dichtschieber

angeordnet ist, wird ein Ventilmechanismus geschaf- fen, der einen einfachen Aufbau aufweist und sicher und dauerhaft funktioniert. Der Vorteil des erfin- dungsgemäPen Ventilmechanismus'besteht insbesondere darin, dass ein variabler Ventilöffnungsquerschnitt erzeugt werden kann, wobei jedes einzelne Ventil sich separat regeln lässt. Der variable Ventilöffnungs- querschnitt lässt sich mit dem erfindungsgemäßen Ven- tilmechanismus vorteilhafterweise ohne hohe Geschwin- digkeiten und ohne große Kräfte erzeugen, so dass die Störanfälligkeit dieses Ventilmechanismus sehr gering ist. Der erfindungsgemäße Ventilmechanismus kann auf- grund seines einfachen Aufbaus kostengünstig herge- stellt und montiert werden. Die Erfindung schafft in vorteilhafter Weise eine variable Ventilsteuerung, durch die eine Optimierung des Gaswechsels und somit eine Steigerung des motorischen Wirkungsgrades der Verbrennungskraftmaschine möglich ist : In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorge- sehen, dass die Ventilsteuereinheit eine Nockenwelle ist.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gaswechselventil einen ro- tationssymmetrischen Grundaufbau hat und aus einem Ventilschaft besteht, an dessen unterem Ende ein Ven- tilteller angeordnet ist.

Nach weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Ventilteller eine konische

Umfangsfläche aufweist, die den Dichtsitz des Gas- wechselventils bildet.

Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass in Schließstellung des Ventilmecha- nismus der Dichtsitz des Gaswechselventils jeweils unmittelbar an einem Dichtsitz des Dichtschiebers und an einem Ventilsitzring des Zylinderkopfes anliegt.

Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Dichtschieber aus einem buchsenförmigen Lagerkörper besteht, der inner- halb einer Führung des Zylinderkopfes axial hin-und hergehend verschiebbar angeordnet ist.

Durch diese vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfin- dung kann die Zufuhr der Luft beziehungsweise des BuSt-Kraftstoff-Gemisches mit einer großen Genauig- keit geregelt und damit ein hoher Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine erreicht werden.

Ferner ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Regelschieber über ein Außenge- winde mit einem korrespondierenden Innengewinde eines ihn umgebenden Zahnrades verbunden ist, das mit einer Zahnstange in Verbindung steht, durch die eine Längs- bewegung ausführbar ist. Der besondere Vorteil dieser bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass hiermit eine sehr kostengünstige Lösung geschaffen wird, die es in vorteilhafter Weise ermög- licht, alle Einlass-und/oder Auslassventile einer Verbrennungskraftmaschine gemeinsam über ein einziges

Bauelement zu regeln. Die Ansteuerung mehrerer Regel- schieber über dieses Bauelement schafft die Voraus- setzung dafür, dass das Regelsystem der Verbrennungs- kraftmaschine mit nur einem Sensor arbeiten kann.

Darüber hinaus ist in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass dem Regelschieber eine Sicherungsscheibe zugeordnet ist, über die der Regel- schieber in axialer Richtung verstellbar ist. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, die Positionen der Regelschieber einer Verbrennungskraftmaschine exakt zu justieren, indem vorhandene Toleranzen kom- pensiert werden. Die einzelnen Arbeitszylinder einer Verbrennungskraftmaschine können auf diese einfache und vorteilhafte Weise in ihrer Funktion genau auf- einander abgestimmt und somit kann ein optimaler Wir- kungsgrad der Verbrennungskraftmaschine erreicht wer- den.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnungen Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispie- len anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläu- tert. Es zeigen : Figur 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Ventilmechanismus mit einer Nockenwelle ;

Figur 2 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Ventilmechanismus und die Nockenwelle nach Figur 1 ; Figur 3 einen Schnitt A-A nach Figur 2 durch einen Zylinderkopf mit dem erfindungsgemäßen Ven- tilmechanismus und mit einer Nockenwelle, bei dem es sich um ein erstes Ausführungs- beispiel der Erfindung handelt ; Figur 4 eine Einzelheit X nach Figur 3 ; Figur 5.. einen Schnitt B-B nach Figur 1 durch einen Zylinderkopf mit dem erfindungsgemäßen Ven- tilmechanismus und ohne die Nockenwelle, bei dem es sich um ein erstes Ausführungs- beispiel der Erfindung handelt ; Figur 6 einen Schnitt C-C nach Figur 5 ; Figur 7 einen Schnitt D-D nach Figur 5 ; Figur 8 eine Einzelheit Y nach Figur 5 ; Figur 9 eine Perspektivansicht eines Regelschiebers des erfindungsgemäßen Ventilmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ; Figur 10 einen Schnitt A-A nach Figur 2 durch einen Zylinderkopf mit dem erfindungsgemäßen Ven- tilmechanismus und mit einer Nockenwelle,

bei dem es sich um ein zweites Ausführungs- beispiel der Erfindung handelt ; Figur 11 eine Einzelheit X nach Figur 10 ; Figur 12 einen Schnitt B-B nach Figur 1 durch einen Zylinderkopf mit dem erfindungsgemäßen Ven- tilmechanismus und ohne die Nockenwelle, bei dem es sich um ein zweites Ausführungs- beispiel der Erfindung handelt ; Figur 13 einen Schnitt C-C nach Figur. 12 ; Figur 14 eine Perspektivansicht eines Regelschiebers des erfindungsgemäßen Ventilmechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und Figur 15 eine Perspektivansicht eines Dichtschiebers des erfindungsgemäßen Ventilmechanismus.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels In den fünfzehn Figuren sind die einzelnen Teile des erfindungsgemäßen Ventilmechanismus schematisch und nur mit den für die Erfindung wesentlichen Bestand- teilen dargestellt. Gleiche Teile des erfindungsgemä- ßen Ventilmechanismus sind in den Figuren mit glei- chen Bezugszeichen versehen und werden in der Regel jeweils nur einmal beschrieben.

in den Figuren 1 und 2 ist der erfindungsgemäße Ven- tilmechanismus mit einer Nockenwelle 44 als Ventil- steuereinheit in seiner Anordnung am Zylinderkopf 18 einer Verbrennungskraftmaschine jeweils in einer Sei- tenansicht und einer Draufsicht dargestellt. Gemäß der Figur 2 sind an der Nockenwelle 44 zwei Nocken angeordnet, von denen jeweils die axiale Verschiebe- bewegung eines Gaswechselventils 12 gesteuert wird.

Die Figur 3 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilmecha- nismus mit seinen wesentlichen Bestandteilen in einer Schnittdarstellung, wobei es sich um ein erstes Aus- führungsbeispiel der Erfindung handelt. Der Ventil- mechanismus weist ein Gaswechselventil 12 auf, das von der Kraft einer Ventilfeder 16 beaufschlagt ist.

Das Gaswechselventil 12 ist innerhalb einer Führung axial hin-und hergehend verschiebbar, wobei die Ver- schiebebewegung durch eine Ventilsteuereinheit erzeugt wird. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfin- dung ist als Ventilsteuereinheit eine Nockenwelle 44 vorgesehen.

Das Gaswechselventil 12 hat einen rotationssymmetri- schen Grundaufbau und besteht aus einem Ventilschaft 14, an dessen unterem Ende ein Ventilteller 20 ange- ordnet ist. Die Figur 3 zeigt den Ventilmechanismus in der Schließstellung des Gaswechselventils 12.

Dabei liegt der Dichtsitz 28 des Gaswechselventils 12 jeweils unmittelbar an einem Dichtsitz 30 des Dicht- schiebers 10 und an einem Ventilsitzring 22 des Zylinderkopfes 18 an.

Aufbau und Wirkungsweise von Gaswechselventilen 12 an sich sind allgemein bekannt, so dass hierauf im Rah- men der vorliegenden Beschreibung nicht näher einge- gangen werden soll.

Die Erfindung sieht vor, dass koaxial zum Gaswechsel- ventil 12 ein Dichtschieber 10 angeordnet ist. Der Dichtschieber 10 ist von der Kraft einer Koppelfeder 24 beaufschlagt und axial hin-und hergehend ver- schiebbar. Die Verschiebebewegung des Dichtschiebers 10 wird ebenfalls durch die Nockenwelle 40, von der die Verschiebebewegung des Gaswechselventils 12 ge- steuert wlrd, erzeugtF In Figur 15 ist der Dichtschieber 10 schematisch in einer Perspektivansicht dargestellt. Der Dichtschie- ber 10 besteht im Wesentlichen aus einem Lagerkörper 40 und einem Dichtkörper 38. Der Lagerkörper 40 des Dichtschiebers 10 ist buchsenförmig ausgebildet und innerhalb einer Führung des Zylinderkopfes 18 axial hin-und hergehend verschiebbar angeordnet. Am unte- ren Ende weist der Dichtschieber 10 einen zylinder- förmigen Dichtkörper 38 auf, dessen Außenfläche den Dichtsitz 30 und dessen Außenwand mit dem Ventilsitz- ring 22 eine. Ringspaltdichtung bildet. Der Dichtkör- per 38 ist mit dem Lagerkörper'40 über Verbindungs- stangen 42 verbunden.

Am Lagerkörper 40 ist nahe seinem oberen Ende eine Anschlagscheibe 26 befestigt. Zur Erleichterung der Montage besteht diese Anschlagscheibe 26 aus zwei Teilen. Die beiden Teile der Anschlagscheibe 26 sind

von einem Spannring 36 umgeben, durch den sie zusam- mengehalten werden.

Die Verbindung zwischen dem Dichtkörper 38 und dem Lagerkörper 40 ist so ausgelegt, dass ausreichend Raum für die durchströmende Luft beziehungsweise für das Luft-Kraftstoff-Gemisch bleibt. Sowohl für den Einlass als auch für den Auslass der Luft beziehungs- weise des Luft-Kraftstoff-Gemisches ist dadurch in vorteilhafter Weise innerhalb des Dichtschiebers 10 eine ausreichend große Durchlassöffnung zum ungehin- derten Durchströmen dieses Mediums vorhanden..

Die Figur 8 zeigt eine Einzelheit Y nach Figur 5. In dieser Darstellung ist gut zu erkennen, dass jeweils koaxial zum Gaswechselventil 12 und zum Dichtschieber 10 ein Regelschieber 34 angeordnet ist. Der Regel- schieber 34 (Figur 9) ist mit einem Außengewinde 46 versehen, über das er mit einem korrespondierenden Innengewinde 48 eines ihn umgebenden Zahnrades 50 in Verbindung steht. Oberhalb des Zahnrades 50 ist eine Sicherungsscheibe 58 angeordnet, über die der Reg. el- schieber 34 in seiner Position justierbar ist.

Die Figur 5 zeigt die Anordnung einer Zahnstange 58 am Ventilmechanismus, die mit dem Zahnrad 50 in Ver- bindung steht. Die Zahnstange 58 ist in ihrer Längs- richtung verschiebbar und steht über ihre Verzahnung 56 mit der Verzahnung 54 des Zahnrades 50 im Ein- griff.

Die Figur 6 zeigt in einer Schnittdarstellung C-C nach Figur 5 den Eingriff der Sicherungsscheibe 58 über jeweils zwei Stege 60 in die korrespondierenden Nuten 62 des Regelschiebers 34.

Die Figur 7 zeigt in einer Schnittdarstellung D-D nach Figur 5 den Eingriff der Verzahnung 56 der Zahnstange 52 in die Verzahnung 54 des Zahnrades 50.

Die Figur 4 zeigt in einer Einzelheit X nach Figur 3 eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, mit der eine drehfeste Verbindung der Sicherungsscheibe 58 mit dem Gehäuse des Zylinderkopfes 18 hergestellt werden kann. Dabei wird die drehfeste Verbindung mit Hilfe der Anprägung von Noppen 64 an der Sicherungs- scheibe 58, die in im Gehäuse des Zylinderkopfes 18 angebrachte Bohrungen 66 hineinragen, erreicht. Auf diese einfache und vorteilhafte Weise ist die Siche- rungsscheibe 58 drehfest und sicher mit dem Gehäuse des Zylinderkopfes 18 verbunden.

In der Figur 9 ist der Regelschieber 34 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen dargestellt. Der Regelschieber 34 ist zylinderförmig ausgebildet, wobei in die Außenfläche seiner Wandung ein Gewinde 46 mit einer relativ großen Steigung ein- gearbeitet ist. Des Weiteren sind parallel zu seiner Mittenachse in der Außenfläche seiner Wandung, jeweils um 180 Grad versetzt, zwei durchgehende Nuten 62 vorhanden.

Die Figur 10 zeigt den erfindungsgemäßen Ventilmecha- nismus mit seinen wesentlichen Bestandteilen in einer Schnittdarstellung, wobei es sich um ein zweites Aus- führungsbeispiel der Erfindung handelt. Der grunde- gende Aufbau des Ventilmechanismus ist analog dem zum ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Aufbau des Ventilmechanismus. Unterschiede bestehen in bestimm- ten Details, die in den weiteren Ausführungen be- schrieben werden.

Die Figur 11 zeigt eine Einzelheit X nach Figur 10.

In dieser Darstellung ist gut zu erkennen, dass jeweils koaxial zum Gaswechselventil 12 und zum Dichtschieber 10 ein'Regelschieber 34 angeordnet ist.

Der Regelschieber 34 (Figur 14) ist mit einem Außen- gewinde 46 versehen, über das er mit einem korrespon- dierenden Innengewinde 48 eines ihn umgebenden Zahn- rades 50 in Verbindung steht. In den Regelschieber 34 ist eine Bohrung 56. eingebracht, die einen Stift 52 aufnimmt. Der Stift 52 ragt in eine Gehäusebohrung 54 des Zylinderkopfes 18 hinein. Auf diese einfache und vorteilhafte Weise ist der Regelschieber 34 drehfest und sicher mit dem Gehäuse des Zylinderkopfes 18 ver- bunden.

Die Figur 12 zeigt die Anordnung einer Zahnstange 58 am Ventilmechanismus, die mit dem Zahnrad 50 in Ver- bindung steht. Die Zahnstange 58 ist in ihrer Längs- richtung verschiebbar und steht über ihre Verzahnung 56 mit der Verzahnung 54 des Zahnrades 50 im Ein- griff.

Die Figur 13 zeigt in einer Schnittdarstellung nach Figur 5 den Eingriff der Verzahnung 60 des Zahnrades 50 in die Verzahnung 62 der Zahnstange 58.

In der Figur 14 ist der Regelschieber 34 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzel- nen dargestellt. Der Regelschieber 34 ist zylinder- förmig ausgebildet, wobei an seiner Außenfläche ein Gewinde 46 mit einer relativ großen Steigung eingear- beitet ist. Des Weiteren ist parallel zu seiner Mittenachse-in seiner Wandung eine durchgehende Boh- rung 56 vorhanden.

Der Ventilmechanismus gemäß dem ersten Ausführungs- beispiel der Erfindung zeigt folgende Funktion : Durch die Ventilsteuereinheit, die in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine Nockenwelle 44 ist, kann das Gaswechselventil 12 entweder geöffnet oder geschlossen werden. Das Gaswechselventil 12 wird wie bei einem herkömmlichen Ventiltrieb über die Nocken- welle 40 am Ventilschaft 14 nach unten gedrückt und dabei der Bewegungsverlauf des Gaswechselventils 12 gesteuert. Hierfür sind alle bekannten Verfahren,. die auf den technischen Prinzipien des Tassenstößels, Kipphebels, Schlepphebels und dergleichen basieren, anwendbar.

Die Nockenwelle 4-4 arbeitet gegen die Rückstellkraft der Ventilfeder 16, die sich am Zylinderkopf 18 und am Ventilteller 20, der sich mit dem Gaswechselventil 12 mitbewegt, abstützt. Durch Drehung der Nockenwelle

44 wird das Gaswechselventil 12 nach unten gedrückt, und der Dichtsitz 28 des Gaswechselventils 12 hebt vom Ventilsitzring 22 ab.

Über die Koppelfeder 24, die unter einer bestimmten Vorspannung steht, wird der Dichtschieber 10 mitbe- wegt. Die Koppelfeder 24 stützt sich am Ventilteller 20 und an der Anschlagscheibe 26, die mit dem Dicht- schieber 10 verbunden ist, ab. Hierdurch wird der Dichtsitz 30 des Dichtschiebers 10 auf den Dichtsitz 28 des Gaswechselventils 12 gedrückt. Da zwischen dem Dichtkörper 38 und dem Ventilsitzring 22 eine Ring- spaltdichtung besteht, kann nur eine sehr geringe Luftmenge (Leckage) in den Brennraum 32 gelangen.

Das Gaswechselventil 12 und damit auch der Dicht- schieber 10 folgen dem Noclcenverlauf, bis die An- schlagscheibe 26 auf den Regelschieber 34 auftrifft.

Der Regelschieber 34 ist in axialer Richtung des Ven- tilschaftes 14 in seiner Ausgangsposition relativ zum Gaswechselventil 12 verstellbar. Dabei kann der Regelschieber 34 nur über eine entsprechende Ver- stelleinheit, wovon zwei bevorzugte Ausführungsformen in den Figuren 4 bis 9 sowie 11 bis 14 im Einzelnen dargestellt sind, verstellt werden. Ansonsten bleibt die Position des Regelschiebers 34 innerhalb des Ven- tilmechanismus fix, auch wenn von außen Kräfte auf ihn einwirken. Die Verstelleinheiten können jeweils elektrisch, hydraulisch oder auch pneumatisch betä- tigbar sein.

Sobald die Anschlagscheibe 26 auf den Regelschieber 34 auftrifft, kann der Dichtschieber 10 keine Bewe- gung in Öffnungsrichtung des Gaswechselventils 12 mehr durchführen. Da das Gaswechselventil 12 durch die Nockenwelle weiter bewegt wird, hebt der Dicht- sitz 28 des Gaswechselventils 12 vom Dichtsitz 30 des Dichtschiebers 10 ab, wobei Luft in den Brennraum 32 eindringen kann. Die Koppelfeder 24 wird dabei zusam- mengedrückt.

Folgt das Gaswechselventil 12 der Schließflanke der Nockenwelle 40, wird es durch die Ventilfeder 16 in Schließrichtung gedrückt. Der Dichtsitz 28 des Gas- wechselventils 12 legt sich am Dichtsitz 30 des Dichtschiebers 10 an. Der Dichtschieber 10 wird mit- genommen, bis der Dichtsitz 28 des Gaswechselventils 12 am Ventilsitzring 22 anliegt und das Gaswechsel- ventil 12 geschlossen ist.

Durch axiales Verschieben der Position des Regel- schiebers 34 über eine Verstelleinheit kann einge- stellt werden, wann sich der Dichtsitz 28 des Gas- wechselventils 12 vom Dichtsitz 30 des Dichtschiebers 10 abhebt. Auf diese vorteilhafte Weise lässt sich der Öffnungsquerschnitt des Gaswechselventils 12 und somit auch die Menge der in den Brennraum 32 gelan- genden Luft regeln.

Der in Figur 9 dargestellte Regelschieber 34 besitzt ein Außengewinde 46 mit einer bestimmten Steigung. In das Außengewinde 46 des Regelschiebers 34 greift, das Innengewinde 48 des Zahnrades 50 ein.

Zusätzlich ist in den Regelschieber 34 eine Nut 62 eingearbeitet, in die der Steg 60 der Sicherungs- scheibe 58 eingreift. Wenn die Sicherungsscheibe 58 drehfest mit dem Gehäuse des Zylinderkopfes 18 ver- bunden ist, wird eine Drehbewegung des Zahnrades 50 über das Gewinde 48 in eine Verschiebebewegung des Regelschiebers 34 in axialer Richtung umgewandelt.

Die Drehbewegung des Zahnrades 48 wird mit. Hilfe einer Längsbewegung der Zahnstange 52 erzeugt. Die Längsbewegung der Zahnstange 52 kann beispielsweise über einen Hydraulik-beziehungsweise Pneumatikzylin- der erfolgen, oder über einen Elektromotor, der ein Zahnrad 50 antreibt, das in die Verzahnung 56 der Zahnstange 52 eingreift.

Durch die Erfindung ist es vorteilhafterweise mög- lich, den Öffnungsquerschnitt mehrerer Gaswechselven- tile 12 mit einer Zahnstange 58 zu regeln.

Zum Ausgleich von Systemtoleranzen, beispielsweise die Höhentoleranz des Regelschiebers 34, kann die Sicherungsscheibe 58 verdreht werden, wobei gleich- zeitig die Zahnstange 52 an einer Bewegung gehindert wird.

Infolge der Drehbewegung wird aufgrund der Reibung des Innengewindes 48 das Zahnrad 50 ebenfalls eine Drehbewegung durchführen, und zwar bis die Verzahnung 54 des Zahnrades 50 an der Verzahnung 56 der Zahn- stange 52 anliegt. Beim Weiterdrehen der Sicherungs- scheibe 58 führt der Regelschieber 34 eine Hubbewe-

gung in axialer Richtung aus, da die Zahnstange 52 an einer Längsbewegung und somit das Zahnrad 50 an einer Drehbewegung gehindert wird. Die Drehbewegung der Sicherungsscheibe 58 wird so lange fortgesetzt, bis der Regelschieber 34 die einzustellende Position ein- genommen hat.

Anschließend wird eine drehfeste Verbindung zwischen der Sicherungsscheibe 58 und dem Gehäuse des ZyLin- derkopfes'18 hergestellt. Im dargestellten Beispiel (Figur 4) wird die drehfeste Verbindung mit Hilfe der Anprägung von Noppen 64 an der Sicherungsscheibe 58, die in im Gehäuse des Zylinderkopfes 18 angebrachte Bohrungen 66 hineinragen, erreicht.

Der Ventilmechanismus gemäß dem zweiten Ausführungs- beispiel der Erfindung zeigt folgende Funktion : Die grundlegende Funktionsweise des Ventilmechanismus hierbei ist analog der zum ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Funktionsweise des Ventilmechanismus.

Unterschiede bestehen in bestimmten Details, die in den weiteren Ausführungen beschrieben werden.

Der in Figur 14 dargestellte Regelschieber 34 der Verstelleinheit besitzt ein Außengewinde 46 mit einer bestimmten Steigung. In das Außengewinde 46 des Re- gelschiebers 34 greift das Innengewinde 48 des Zahn- rades 50 ein. Zur Realisierung der Funktion des Re- gelschiebers 34 ist es erforderlich, dass dieser an einer Drehbewegung gehindert wird. Dieses kann bei- spielsweise, wie in Figur 11 dargestellt ist, mit

Hilfe eines Stiftes 52, der in der Gehäusebohrung 54 des Zylinderkopfes und in der Bohrung 56 des Regel- schiebers 34 geführt ist, erfolgen. Führt das Zahnrad 50 eine Drehbewegung durch, so bewegt sich der Regel- schieber 34 infolge des Gewindes 46 zwangsläufig in axialer Richtung, da er durch den Stift 52 an einer Drehbewegung gehindert wird.

Durch eine Längsbewegung der Zahnstange 58, deren Verzahnung 62 in die Verzahnung 60 des Zahnrades 50 greift, kann eine Drehbewegung des Zahnrades 50 und somit eine Verschiebebewegung des Regelschiebers 34 in axialer Richtung erzeugt werden ; Somit kann in vorteilhafter Weise durch die Längsbe- wegung der Zahnstange 58 der Öffnungsquerschnitt des Gaswechselventils 12 geregelt werden.

Die Längsbewegung der Zahnstange. 58 kann vorzugsweise über einen Hydraulik-beziehungsweise Pneumatikzylin- der erfolgen, oder über einen Elektromotor, der ein Zahnrad 50 antreibt, das in die Verzahnung 62 der Zahnstange 58 eingreift.

Durch die Erfindung ist es vorteilhafterweise mög- lich, den Öffnungsquerschnitt mehrerer Gaswechselven- tile 12 mit nur einer Zahnstange 58 zu regeln.

Dadurch ist die erfindungsgemäße'Lösung besonders kostengünstig.