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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine mit zwei Paaren von zueinander geneigt angeordneten, zum Verbrennungsraum zumindest angenähert radialen Ventilen und mit zwei parallelen, je einem Ventilpaar zugeordneten, einteilig ausgebildeten, obenliegenden Nockenwellen, die die zugehörigen Ventile mittels je eines kegelförmigen Nockens über im Zylinderkopf verschiebbar gelagerte Tassenstössel betätigen, wobei die kegelförmigen Nocken jeder Nockenwelle gegen- über den zugehörigen Tassenstösseln in axialer Richtung verstellbar angeordnet sind und einer der beiden kegelförmigen Nocken jeder Nockenwelle auf ihr axial verstellbar ist.
Um Brennkraftmaschinen auch mit fünf Ventilen für jeden Zylinder betreiben zu können, ist eine Ventilsteuerung bekannt, bei der über zwei parallele Nockenwellen einerseits zwei und anderseits drei Ventile betätigt werden. Das Nebeneinanderreihen von drei Ventilen setzt allerdings geringe Aussendurchmesser der Ventilfedern und damit vergleichsweise schwache Ventilfedern voraus. Ausserdem muss das mittlere Ventil der in einer Dreiergruppe angeordneten, über Tassenstössel betätigbaren Ventile gegenüber den äusseren, zueinander parallelen Ventilen etwas steiler angestellt werden, um im Verbrennungsraum Platz zu finden.
Nachteilig bei dieser bekannten Ventilsteuerung ist, dass aufgrund der Beschränkung der Ventilfederabmessungen die zu bewegenden Massen sehr klein gehalten werden müssen, damit bei höheren Drehzahlen ein störungsfreier Betrieb sichergestellt werden kann. Darüber hinaus müssen durch die besondere Anordnung der drei einer Nockenwelle zugeordneten Ventile die Verbrennung beeinträchtigende Ventiltaschen im Zylinderkopf in Kauf genommen werden, wozu noch kommt, dass wegen der Im wesentlichen parallelen Ventilanordnung und der Notwendigkeit, die Stössel auf der vom Zylinderkopf abgewandten Seite der Federteller vorzusehen, eine vergleichsweise grosse Bauhöhe erzwungen wird.
Um eine vorteilhafte Verbrennung in einem nach einer Kugelkalotte geformten Verbrennungsraum unter Wahrung einer einfachen Ventilsteuerung zu ermöglichen, ist es bekannt (EP 0 155 261 A2), die bezüglich des Verbrennungsraumes radial ausgerichteten Ventile paarweise über kegelförmige Nocken einer gemeinsamen Nockenwelle zu betätigen, wobei die kegelförmigen Nocken auf verschiebbar im Zylinderkopf
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nen Querkräfte in einfacher Weise ohne Ventilbelastung auf den Zylinderkopf abgetragen werden können.
Für die Führung der Tassenstössel ist ja wegen der radialen Ventilanordnung ausreichend Platz vorhanden.
Zur Einstellung des jeweiligen Ventilspiels ist eine axiale Verlagerung der Nocken vorgesehen. Dies kann durch eine axiale Verstellung der beiden Nocken auf der zugehörigen, axial festgehaltenen, einteiligen Nockenwelle oder eine axiale Verstellung der beiden Teilwellen der geteilten Nockenwelle erfolgen, wobei zur Fixierung des eingestellten Ventilspiels die Teilwellen axial festgehalten werden müssen. Bei einem selbständigen Nachstellen des Ventilspiels können die beiden Teilwellen jeder Nockenwelle im Sinne einer Verkleinerung des Ventilspiels hydraulisch über je ein Rückschlagventil beaufschlagt werden, weil durch das Rückschlagventil die axiale Lage der jeweiligen Teilwelle nach einer Nachstellung des Ventilspiels erhalten bleibt.
Die bekannte Ventilsteuerung mit kegelförmigen Nocken ist allerdings für die Betätigung von drei Ventilen über eine gemeinsame Nockenwelle ungeeignet.
Schliesslich ist eine Ventilsteuerung bekannt (GB 242 919 A), bei der zwischen kegelförmigen Nocken zur Steuerung eines Paares von zueinander geneigten Ventilen zusätzliche, zylindrische Nocken zur Steuerung zweier weiterer Ventile vorgesehen sind. Nachteilig bei dieser bekannten Ventilsteuerung ist, dass keine einfache Möglichkeit zur Einstellung der Ventilspiel gegeben ist.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine einfache Ventilsteuerung zu schaffen, bei der nicht nur zu einer Dreiergruppe zusammengefasste Ventile durch eine gemeinsame Nockenwelle betätigt werden können, sondern auch eine einfache Einstellung der Ventilspiel gewährleistet ist.
Ausgehend von einer Ventilsteuerung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass wenigstens eine der beiden Nockenwellen in an sich bekannter Weise zwischen den beiden kegelförmigen Nocken einen zusätzlichen Nocken zur Steuerung eines weiteren Ventiles aufweist und dass jede der beiden Nockenwellen anschlagbegrenzt axial frei verschiebbar gelagert ist.
Da die beiden äusseren der in einer Dreiergruppe zusammengefassten Ventile zumindest angenähert radial zum Verbrennungsraum verlaufen und über kegelförmige Nocken betätigt werden, ist zwischen den Tassenstösseln dieser äusseren Ventile ausreichend Platz für die Anordnung eines mittleren Ventiles vorhanden, ohne die Führung der Tassenstössel Im Zylinderkopf zu beeinträchtigen. Zur Ventileinstellung braucht lediglich einer der beiden kegelförmigen Nocken jeder der beiden Nockenwellen axial verstellt zu werden, weil die frei verschiebbare Lagerung der Nockenwellen einen selbständigen Ausgleich des Ventilspiels für die äusseren Ventile mit sich bringt.
Der Axialschub auf die Nockenwelle wird ja jeweils durch das gegenüberliegende der beiden äusseren Ventile jeder der beiden Nockenwellen aufgenommen Damit die freie Verschiebbarkeit der Nockenwellen jedoch bel niedrigen Drehzahlen nicht zu einer Störung der Ventilsteuerung führen kann. ist die axiale Verschiebbarkeit der Nockenwellen durch Anschläge zu
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begrenzen, so dass stets die Betätigung der beiden äusseren Ventile der Nockenwellen gewährleistet ist. Die Betätigung des mittleren Ventiles wird durch die freie Verschiebbarkeit der Nockenwelle nicht berührt, wenn der mögliche Verschiebeweg bei der axialen Erstreckung des mittleren Nockens berücksichtigt ist.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Ventilsteuerung für einen Zylinder einer Brennkraftmaschine in einem schematischen Axialschnitt durch den Zylinderkopf senkrecht zu den Nockenwellen und Fig. 2 diese Ventilsteuerung in einem Schnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 1.
Der Zylinder 1 einer sonst aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine weist einen Zylinderkopf 2 mit fünf Ventilen 3,4 und 5 auf. Die radial zum Verbrennungsraum verlaufenden Ventile 3 und 4 sind dabei jeweils paarweise angeordnet und werden paarweise über je eine Nockenwelle 6 bzw. 7 mit Hilfe von kegelförmigen Nocken 8 und 9 betätigt, die auf Tassenstössel 10 und 11 einwirken.
Diese Tassenstössel 10 und 11 sind in Führungen 12 des Zylinderkopfes 2 gehalten und umschliessen einen mit dem Ventilschaft 13 verbundenen Federteller 14, an dem sich die Ventilfeder 15 auf der dem Zylinder 1 zugewandten Seite abstützt, was eine niedrige Bauhöhe ergibt. Die Schäfte 13 der Ventile 3 und 4 werden daher beim Antrieb der Nockenwellen 6 mittels eines Kettentriebes 16 durch die kegelförmigen Nocken 8 und 9 über die Tassenstössel 10 und 11 beaufschlagt und innerhalb der Ventilführungen 17 gegen die Kraft der Ventilfedern 15 im Öffnungssinn verschoben.
Zum Unterschied zur Nockenwelle 6 weist die Nockenwelle 7 zwischen den kegelförmigen Nocken 9 einen zusätzlichen, zylindrischen Nocken 18 zur Betätigung des Ventiles 5 auf, das zwischen dem Ventilpaar 4 in einer zur Nockenwelle 7 senkrechten Axialebene des Zylinders 1 vorgesehen und ebenfalls radial zum Verbrennungsraum angeordnet ist. Der Antneb dieses Ventiles 5 erfolgt jedoch nicht über einen Tassenstössel, sondern über einen Schwinghebel 19, der aufgrund des Winkelabstandes des Ventiles 5 von der Nockenwelle 7 als auf einer Kippachse 20 gelagerter Kipphebel ausgebildet Ist und sich über eine Rolle 21 am Nocken 18 abstützt. Die in einer Dreiergruppe zusammengefassten Ventile 4 und 5 können daher von der gemeinsamen Nockenwelle 7 her in einfacher Weise betätigt werden, ohne auf eine radiale Ventilanordnung verzichten zu müssen.
Um das Spiel der Ventile 3 und 4 ohne Schwierigkeiten einstellen zu können, ist jeweils einer der beiden kegelförmigen Nocken 8 bzw. 9 axial verstellbar auf der zugehörigen Nockenwelle 6 bzw. 7 angeordnet. Zu diesem Zweck ist gemäss Fig. 2 der eine kegelförmige Nocken 9 mit Hilfe einer in eine Axialnut eingreifenden Passfeder 22 axial verschiebbar, aber drehfest mit der Nockenwelle 7 verbunden, wobei die jeweilige Axiallage durch zwei Stellmuttern 23 festgelegt werden kann. Da die Nockenwelle 7 axial frei verschiebbar gelagert ist, wird der auf die Nockenwelle 7 jeweils von einem Tassenstössel 11 her ausgeübte Axialschub vom Tassenstössel des jeweils gegenüberliegenden Ventiles 4 aufgenommen und über die Führung 12 auf den Zylinderkopf abgetragen, wobei ein selbständiger Ventilspielausglelch stattfindet.
Die Steuerung des mittleren Ventiles 5 bleibt von dieser axialen Verschiebbarkeit der Nockenwelle 7 unberührt, weil die axiale Länge des zylindrischen Nockens 18 um den möglichen Verstellweg der Nockenwelle 7 grösser 1St.
Die Erfindung Ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte AusführungsbeispIel beschränkt. So kann beispielsweise die erfindungsgemässe Anordnung der In einer Dreiergruppe zusammengefassten und durch eine gemeinsame Nockenwelle betätigbaren Ventile mit gleichem Vorteil nicht nur für einen Zylinderkopf mit fünf Ventilen, sondern auch für einen Zylinderkopf für sechs Ventile eingesetzt werden.
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