AT1617U1

AT1617U1 - Ventilbetätigungseinrichtung für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: AT1617U1
Application number: AT0036594U
Authority: AT
Inventors: Peter Dipl Ing Wuensche; Josef Dipl Ing Maier; Hans-Herwig Dipl Ing Priebsch; Wolfgang Dipl Ing Bandel
Original assignee: Avl Verbrennungskraft Messtech
Priority date: 1994-10-21
Filing date: 1994-10-21
Publication date: 1997-08-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren durch eine Nockenwelle (3) betätigten, parallele Ventilachsen (11, 12) aufweisende Ventile. Zumindest zwei gleichnamige Ventile werden über einen Ventilhebel (1), eine Einstellschraube (7), einen Stößel (5), und eine auf die Ventilschäfte (11, 12) einwirkende Brücke (6) betätigt, wobei der Kraftangriffsbereich (8) der Einstellschraube (7) auf den Stößel (5) und die Kraftangriffsbereiche der Brücke (6) auf die Ventilschäfte (11, 12) in Form eines gleichschenkeligen Dreieckes angeordnet sind. Um den Herstellungs- und Montageaufwand zu verringern und gleichzeitig die Betriebssicherheit zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, Stößel (5) und Brücke (6) einstückig zu einer Stößelbrücke (4) auszubilden. Die Lage der Stößelbrücke (4) ist dabei nur durch das Gleichgewicht der vom Ventilhebel (1) und den beiden Ventilschäften (11, 12) auf die Stößelbrücke (4) einwirkenden Kräfte bestimmt.

Description

Teilen bestehende Ventilbetätigungseinrichtung der eingangs genannten Art bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit zu schaffen.
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dies dadurch erreicht, dass Stö-sselbrücke einwirkenden Kräfte bestimmt ist. Die Brücke ist somit schwimmend, das heisst ohne eine eigene Führungseinrichtung
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Durch die einstückige Ausführung vom Stössel undwirkende Längsnuten aufweist. Bei einer Kippbewegung der Stö- sselbrücke gleiten die Schaftenden der Ventile entlang den Längsnuten der Brücke, wobei die dadurch entstehenden Rei- bungskräfte der Kippbewegung entgegenwirken. Bei üblicherweise kalottenförmig abgerundeten Schaftenden ist es besonders vorteilhaft, wenn der Radius der Längsnuten im wesentlichen dem
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der Schaftenden entspricht.

Nur bei Überwindungder Reibung der Stösselbrücke zu den Ventilenden könnte diese ausschwenken. Der leicht unterschiedliche Hubverlauf verläuft somit stets kontrolliert.
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Ausschwenken der Stösselbrückemaximale Schiefstellung bei Nachlaufen der Öffnung eines Ventiles durch Anschlagen der Brücke am Ventilfederteller des nachlaufenden Ventils begrenzt ist, und vorzugsweise 10,
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und einer Normalebene auf dieDurch die starre und einstückige Ausführung der Stö- sselbrücke kommt es zu einem geringfügigen Ausschwenken des

Kraftangriffspunktes des Ventilhebels auf die Stösselbrücke.

Um dies sowie das dadurch entstehende Kippmoment möglichst gering zu halten ist in einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen, dass der Drehpunkt der Stösselbrücke bei halbem Ventilhub in einer die Ventilhebelachse beinhaltenden Normalebene auf die Mittenebene der beiden Ventile liegt. Der Brückenstössel führt dadurch über den Ventilhub eine vom Hebelradius und von der Höhe des Brückenstössels abhängige geringfügige Schwenkbewegung aus, wobei bei maximal geöffneten Ventilen die Stösselbrücke parallel zu seiner Lage bei geschlossenen Ventil steht.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Stössel der Stösselbrücke aus zwei Schenkeln besteht, welche zusammen mit der Brücke ein gleichschenkeliges Dreieck bilden. Durch die Delta- bzw. Dreiecksform der Stösselbrücke kann diese sehr starr ausgeführt und sehr einfach, auch in Leichtbauweise, hergestellt werden.

Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen Fig. l, 2,3 und 4 eine erfindungsgemässe Ventilbetätigungseinrichtung in einer Ansicht in Richtung der Nockenwellenachse in verschiedenen Hubphasen, Fig. 5 diese Ventilbetätigungseinrichtung in einer Seitenansicht entsprechend dem Pfeil V. in Fig. 1.

Ein im nicht weiter dargestellten Zylinderkopf drehbar gelagerter Ventilhebel 1 wird über einen Nocken 2 betätigt. Im Ausführungsbeispiel ist der Ventilhebel 1 als Kipphebel ausgeführt, es können aber auch Schwenkhebel verwendet werden. Die Hubbewegung des im Beispiel durch eine obenliegende Nockenwelle 3 betätigten Nockens 2 wird über den Ventilhebel 1, dessen Achse mit l'bezeichnet ist, auf die Stösselbrücke 4 übertragen. Die Stösselbrücke 4 besteht aus dem Stö- ssel 5 und der Brücke 6. Der Stössel 5 überträgt die Hubkraft des Ventilhebels 1 auf die Brücke 6, welche wiederum die Hubkraft in die Ventilschäfte 11, 12 weiterleitet. Im Beispiel ist der Stössel 5 durch zwei Schenkel 5'gebildet, sodass die Stö- sselbrücke 4 die Form eines Delta bzw. Dreiecks aufweist.

Genauso ist es möglich, die einstückig ausgeführte Stö- sselbrücke 4 in Form eines auf dem Kopf stehenden "T" auszubilden.

An dem der Nockenwelle 3 gegenüberliegendem Ende la des Ventilhebels 1 ist eine Einstellschraube 7, deren Achse

mit 7'bezeichnet ist, zur Einstellung des Spieles vorgesehen, welche die Hubbewegung des Ventilhebels 1 auf die Stösselbrücke 4 überträgt. Der Kraftangriffsbereich auf die Stösselbrücke 4 ist mit 8 bezeichnet. Im Kraftangriffsbereich 8 mit dem Stössel 5 ist die Einstellschraube 7 kugelförmig und wirkt mit einer entsprechenden kugelig geformten Gegenfläche 5a des Stössels 5 zusammen. Die Kugelform der Einstellschraube 7 ist mit 7a bezeichnet. Durch das durch die Kugelform 7a und die Gegenfläche 5a gebildete Kugelgelenk wird eine relative Verdrehung zwischen Einstellschraube 7 und Stösselbrücke 4 in einer durch die Ventilachsen 11'und 12'aufgespannten Ebene 20 um den Drehpunkt 17 ermöglicht.

Über die Kraftangriffsbereiche 9 und 10 wird die Bewegung der Stösselbrücke 4 auf die Hubventile übertragen, welche Ein- oder Auslassventile sein können und durch die Ventilschäfte 11 und 12 angedeutet sind. Der Kraftangriffsbereich 8 und die Kraftangriffsbereiche 9 und 10 sind in Form eines gleichschenkeligen Dreieckes angeordnet, dessen Basis die Brücke 6 bildet. In den Kraftangriffsbereichen 9 und 10 weist die Brücke 6 Längsnuten 13 und 14 auf, deren Radius r dem Kalottenradius R der Schaftenden 15 und 16 entspricht, wie in der in Fig. 5 dargestellten Seitenansicht der Stösselbrücke 4 ersichtlich ist.

Fig. 1 zeigt die Ventilbetätigungseinrichtung bei geschlossenen, Fig. 2 bei halbgeöffneten und Fig. 3 bei vollständig geöffneten Ventilen.

Wie in Fig. 2 ersichtlich ist, liegt bei halber Hubbewegung der Drehpunkt 17 in einer die Achse l'des Ventilhebels 1 beinhaltenden Normalebene 19 auf die Mittenebene 18. Die Bezugszeichen 17a bzw. 17b deuten die Lage des Drehpunktes 17 bei geschlossenem bzw. geöffneten Ventilen an.

Dadurch bleibt die durch die Drehbewegung des Ventilhebels verursachte seitliche Auslenkung des Drehpunktes 17 minimal, wobei die Lage der Stösselbrücke 4 bei geöffneten und bei geschlossenen Ventilen parallel ist. Das Ausmass der Kippbewegung der Stösselbrücke 4 kann einerseits durch die Wahl des Kipphebelradius 1 und andererseits durch die Höhe h der Stösselbrücke 4 beeinflusst werden.

Die maximale Schiefstellung a der Stösselbrücke 4 von vorzugsweise 10, gemessen zwischen der Brücke 6 und einer Normalebene 19'auf die Ventilachsen 11', 121, wird durch den Ab-

stand zwischen der eben ausgeführten Brücke 6 und den Ventilfedertellern 15a und 16a der Ventile bestimmt. Bei der maximal zulässigen Schiefstellung a berührt die Stösselbrücke 4 den Ventilfederteller 15, 16 des nachlaufenden Ventils und erzwingt dessen Öffnung, wie in Fig. 4-zur Verdeutlichung allerdings mit einer übertriebenen Schiefstellung a - gezeigt ist.

Claims

ANSPRÜCHE 1. VentilbetÅatigungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit mehreren parallelen Einlass- und/oder Auslassventilen pro Zylinder, wobei zumindest zwei parallele Ventilachsen aufweisende und symmetrisch zu einer Mittenebene angeord- nete gleichnamige Ventile durch eine Nockenwelle über einen Ventilhebel, eine Einstellschraube, einen Stössel, und eine auf die Ventilschäfte der beiden Ventile einwir- kende Brücke betätigt werden, wobei der Stössel um einen Drehpunkt im Kraftangriffsbereich der Einstellschraube auf den Stössel in einer durch die Ventilachsen der beiden Ventile aufgespannten Ebene kippbar an die lösbar am Ven- tilhebel befestigte Einstellschraube anschliesst,

und wo- bei der Kraftangriffsbereich der Einstellschraube auf den Stössel und die Kraftangriffsbereiche der Brücke auf die Ventilschäfte in Form eines gleichschenkeliges Dreieckes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Stössel (5) und Brücke (6) einstückig zu einer Stösselbrücke (4) aus- gebildet sind und die Lage der Stösselbrücke (4) nur durch das Gleichgewicht der vom Ventilhebel (1) und den beiden Ventilschäften (11,12) auf die Stösselbrücke (4) einwir- kenden Kräfte bestimmt ist und dass der Stössel (5) der Stösselbrücke (4) aus zwei Schenkeln (5b) besteht, welche zusammen mit der Brücke (6) ein gleichschenkeliges Drei- eck bilden.
2. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Stösselbrücke (4) ventilseitig eben ausgeführt ist und im Bereich der Kraftangriffspunkte (9, 10) an die Ventilschäfte (11,12) quer zu den Ventilach- sen (11', 12') angeordnete, mit den Schaftenden (15,16) zusammenwirkende Längsnuten (13,14) aufweist.
3. Ventilbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, dass der Drehpunkt (17) der Stössel- brücke (4) bei halbem Ventilhub in einer die Ventilhebel- <Desc/Clms Page number 7> achse (11) beinhaltenden Normalebene (19) auf die Mit- tenebene (18) der beiden Ventile liegt.
4. Ventilbetätigungseinrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 3, mit kalottenförmig abgerundeten Schaftenden der Ventile, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius (r) der Längsnuten (13,14) im wesentlichen dem Kalottenra- dius (R) der Schaftenden (15,16) entspricht.
5. Ventilbetätigungseinrichtung nach einem der Ansprü- che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Schiefstellung (a) bei Nachlaufen der Öffnung eines Ven- tiles durch Anschlagen der Brücke (6) am Ventilfedertel- ler (15a, 6a) des nachlaufenden Ventils begrenzt ist, und vorzugsweise 10, gemessen zwischen Brücke (6) und einer Normalebene (19') auf die Ventilachsen (111, 12'), be- trägt.