E_1930_Zeitung_Nr.008

. Blatt II. Blatt
BERN. /8. Januar 1930
Technische Rundschau
Zwangsläufig betätigte Ventile
Das Nacheilen der Ventile
hat dieselben Folgen wie das Springen. Es
verzögert die Schliesszeiten der Ventile. Vom
Springen der Ventile muss es aber unterschieden
werden, weil hier eine andere Ursache,
die Massenträgheit der Ventile, im Spiel
ist
Ḃis zu einem bestimmten Tourenmaximum
kann das Nacheilen ohne weiteres durch passende
Ventilfederstärken vermieden werden.
Uebersteigt jedoch die Tourenzahl diese
Grenze, so vermag die Federkraft das Ventil
nicht mehr dauernd mit der Nockenform in
Berührung zu halten. Wenn sich dann der
höchste Punkt der Nocke unter dem Ventil
durchbewegt hat, kommt dieses oder sein
Stössel nicht mehr nach und fällt erst nachher
frei herunter, wenn die Nockenerhebung
schon lange — d. h. einige Hundertstelsekunden
— vorbei ist. Um einen Vergleich zu
bringen: Das Ventil oder sein Stösse! überspringen
die Nocke wie ein Skispringer die
Sprungschanze.
Abgesehen von der Verschleppung der
Ventilzeiten, verursacht das Nacheilen der
Ventile ein klapperndes, hämmerndes Arbeiten
der Ventilsteuerung, raschen Verschleiss
und häufig auch Ventilbrüche.
Das Aufprallen der Stössel auf den
Nockenflanken.
Genügt die Federkraft nicht, um das Ventil
dauernd mit der Nocke in Berührung zu halten,
ist sie aber doch zu stark, als dass das
Ventil die Nocke einfach überspringen kann,
dann bleibt das Ventil nur kurz nach dem
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Vorbeigehen des höchsten Nockenpunktes
etwas zurück und trifft nachher beim Herabfallen
noch auf der absteigenden Nockenflanke
auf. Durch den Aufprall wird es dann
wieder zum Aufspringen veranlasst, und es
entsteht auch hier eine Verschleppung des
Schliessmomentes.
Bei vielen Tourenwagenmotoren sind Anzeichen
dafür zu finden, dass die Ventile gelegentlich
dieser letztbeschriebenen Unregelmässigkeit
verfallen. Auf der einen Nockenflanke
treten dann die Aufprallstellen als
blankgeschlagene Flecken zutage.
Das Aufprallen der Ventile auf den Nockenflanken
ist auch das erste Anzeichen alter,
entspannter Ventilfedern, die ausgewechselt
werden sollten, oder aber ungünstiger Nokkenformen.
Verfolgt man das Arbeiten einer mit hoher
Tourenzahl arbeitenden Ventilsteuerung mittels
eines Oszilloskopes, einer Vorrichtung,
die ähnlich wie die Zeitlupe im Kino die rasenden
Teile in anscheinend ganz langsamer
Bewegung zeigt, so erkennt man, dass von
einer regelmässigen Ventilbewegung keine
Rede mehr sein kann. Oft treten alle hier aufgeführten
Unregelmässijrkeiten miteinander
auf, wobei es ganz dem Zufall überlassen zu
sein scheint, dass sich das Ventil einmal im
richtigen Zeitpunkt schliesst.
Bei Motoren mit im Zylinderkopf hängenden
Ventilen besteht die Möglichkeit, dass
ein stark nacheilendes Auspuffventil mit dem
Kolben in Kollision gerät. Welche Folgen eine
Doppeltwirkende Ventilsteuerung mit zwei Nocken,;
zwei Schwingnebeln und einer Ausgleifchfeder;
solche Kollision bei den äusserst hohen Relativgeschwindigkeiten
der beiden Teile haben
muss, kann man sich leicht selbst vorstellen.
Die Motoren der Rennfahrzeuge werden oft
mit Federn ausgerüstet, die einen Druck von
nahezu 100 kg ausüben. Die Steuerung' arbeitet
dann bis zu Tourenzahlen von 7000
und mehr noch einigermassen genau. Dafür}
PETR0L etc.
Alleinige Fabrikanten:
mianner & co. HL Hörnen
nützen sich aber die Nocken und alle andern
belasteten Teile ausserordentlich rasch ab.
Die zwangsläufige Ventilbetätigung.
allein gestattet, abgesehen von der Schiebersteuerung,
die Anwendung hoher Tourenzahlen
ohne starke Einbusse an Motorlebensdauer
und -Wirkungsgrad. Leider stösst ihre
Verwirklichung auf bedeutende Schwierigkeiten.
Wendet man einfach eine zweite Nocke
an, die das Ventil wieder auf seinen Sitz herniederzieht,
wenn es geschlossen werden soll,
so besteht die Gefahr, dass das Ventil nicht
mehr ganz schliesst, wenn es sich erhitzt und
ausdehnt. Von vornherein kann diese Ausdeh-
Doppeltwirkende Ventilsteuerung mit zwei Nockenwellen
und einem federnd gelagerten Schwinghebel
nung bei der Einstellung der Nocke oder des
Stössels auch nicht berücksichtigt werden.
Denn sonst kommt es bei noch kaltem Motor
zu Verklemmungen. Eine weitere Schwierigkeit
entsteht durch die Veränderung der Ventilsitzhöhe
während des Betriebes. Nützt sich
der Ventilsitz ab, dann bleibt bei einem
zwangsläufigen, starren Schliessmechanismus
das Ventil wieder teilweise offen.
Wenn eine zwangsläufige Ventilsteuerung,
wie die in Abbildung* 4 skizzierte Bauart, sich
in der Praxis einige Zeit halten konnte und
manchmal sogar hervorragende Resultate ergab,
so ist das nur dem Umstand gutzuschreiben,
dass sie entgegen dem Anschein doch
nicht ganz starr ist. Das Ventil wird hier
unter Zwischenschaltung zweier Rollen durch
eine waagrechte Scheibe mit geschweiftem
Rand betätigt. Die erstmalige Einstellung des
Ventils erfolgte durch Muttern auf dem
iVentilschaft. Durch eine spezielle Lagerungsart
der Nockenscheibe konnte die Wärme-
•) Siehe No.
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ausdehnung des Ventils teilweise ausgeglichen
werden. Im 'übrigen war die Scheibe
nachgiebig genug, um eventuelle Verklemmungen
unschädlich zu machen.
Doppeltwirkende Ventilsteuerung, bei der jedoch dia
zweite untere Nockenwelle nur auf die gemeinsame,
blattförmige Ventil- und Schliessfeder einwirkt
Bei den meisten andern und allen späteren
Konstruktionen wurden jedoch wieder besondere
nachgiebige Organe, meist Federn, eingeschaltet,
wodurch der Antrieb den Charakter
der reinen Zwangsläufigkeit verlor Bei
der Konstruktion nach Abb. 5 wird das Ventil
durch eine einzige Nockenwelle, jedoch
zwei Nocken und zwei Schwinghebe! betätigt.
Beim Schliessen des Ventils drückt der untere
Schwinghebel gegen eine starke, auf dem
Ventilschaft befestigte Feder und führt dadurch
einen sicheren Abschluss herbei. Ein
Springen oder Nacheilen des Ventils ist aber
ebensowenig bei der Bauart nach Abb. 6, bei
der das federnde Ausgleichselement in den
Sockel des Schwinghebelsupportes eingebaut
ist.
Konstruktiv sehr interessant, aber ebenfalls
nicht absolut zwangsläufig, ist die Bauart
nach Abb. 7. Der Zylinderkopf trägt hier
zwei Nockenwellen. Die obere dient nur zum
Oeffnen der Ventile. Die untere hat den
Zweck, zeitweise die Spannung einer sehr
starken Blattfeder zu erhöhen, nämlich in
den Momenten, in denen ein Ventil geschlossen
werden soll. Die Konstruktion ist auch
in der Hinsicht bemerkenswert, als sie ein
unerwünscht langes gleichzeitiges Offensein
beider Ventile, wie es sonst am Ende des
iAuspufftaktes möglich ist, erschwert. Ein
gleichzeitiges Offeusein der Ventile würde ja
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