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Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit zwei Einlassventilen und einem Auslassventil je Zylinder, einer obenliegenden Nockenwelle, welche die genannten Ventile, die wenigstens annähernd parallele Achsen aufweisen, über Tassenstössel betätigt, wobei zwei der genannten Ventile von je einem Nocken unmittelbar und das dritte Ventil von einem weiteren Nocken über einen Kipphebel betätigt sind, deren Achse oberhalb der Nockenwelle liegt.
Bei Brennkraftmaschinen mit drei Ventilen pro Zylinder werden üblicherweise diese Ventile von einer Nockenwelle aus über Tassenstössel, Kipp- und/oder Schlepphebel betätigt.
Verschiedene Ausführungen sind bekannt, wie z. B. jene nach der DE 29 43 757 A1, wobei ein Kipphebel auf einen Tassenstössel drückt und ein Zweites Ventil von der Nockenwelle direkt über einen zweiten Tassenstössel betätigt wird.
Nach der GB 1 331 226 A ist es bekannt von einer Nockenwelle aus ein Ventil über einen Tassenstössel und ein zweites Ventil über einen Kipphebel zu betätigen. Aus der AT-PS 297 405 B ist es auch bekannt, von einer obenliegenden Nockenwelle ein Ventil direkt über einen Tassenstössel und ein zweites Ventil über einen Schlepphebel zu betätigen.
Bei allen diesen bekannten Ausführungen schliessen die Ventilachsen einen grösseren Winkel ein, bzw. ist der Abstand zwischen den Ventilen gross genug, um einen Schlepphebel oder einen Kipphebel mit seiner Achse dazwischen unterbringen zu können. In keiner der genannten Druckschriften ist die Rede davon oder wird die Anregung gegeben, parallele Ventile zu betätigen. Ausser in der Ausführung nach der AT 297 405 B, die jedoch nur auf zwei Ventile angewendet werden kann, weil der Abstützpunkt des Schlepphebels dort liegt, wo das dritte Ventil untergebracht werden müsste. Bei all diesen bekannten Ausführungen schliesst die Ebene durch die Kipphebelachse und die Rollenachse bzw.
Krümmungsmittelpunktsachse der Kontaktfläche zum Stössel oder Ventil mit der Stössel- oder Ventilachse einen Winkel von ca. 90. ein, weil die Kipphebelachse und die Stösseloberfläche auf gleicher Höhe liegen, wodurch der Raumbedarf relativ gross ist.
Aus der US 4 397 270A ist eine Ventilsteuerung bekannt, bei der ein Hubventil über einen Nocken einer Nockenwelle, einen Kipphebel und ein weiteres Nockenelement angetrieben wird, wobei der Berührungsbereich zwischen dem Nockenelement und dem Tassenstössel des Hubventile annähernd symmetrisch zur Mitte der Stromfläche des Tassenstössels erfolgt. Auch diese Konstruktion erfordert relativ grossen Raumbedarf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Ausführungen zu vermeiden und eine kompakter bauende Konstruktion vorzuschlagen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch erreicht, dass eine Ebene, bestimmt durch die Kipphebelachse und die dazu parallele Achse einer auf dem Kipphebel drehbar gelagerten tassenstösselseitigen, an der
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seitigen Kontaktfläche des Kipphebels zum Tassenstössel, mit der Achse des Tassenstössels einen Winkel einschliesst, der kleiner als 60'ist, wenn eine nockenseitige Rolle des Kipphebels am Grundkreis des weiteren Nockens aufliegt, so dass die Berührung mit dem zugehörigen Tassenstössel an dessen Stirnfläche entlang eines Bereiches am Tassenstössel erfolgt, der in an sich bekannter Weise wenigstens annähernd symmetrisch zur Mitte der Stirnfläche des Tassenstössels liegt, und vorzugsweise alle Tassenstössel gleich ausgebildet sind.
Der grosse Höhenunterschied zwischen der Kipphebelachse und dem Stössel könnte auch mit einer stösselstange überwunden werden. In diesem Fall wäre der Stössel nicht gleich mit den anderen. Um dies zu vermeiden, wird dieser spezielle Kipphebel verwendet. Diese Ausführung ist insbesonders für Dieselmotoren geeignet, wobei drei gleiche Tassenstössel mit Federn vorgesehen sind. die einander ganz nahe untergebracht werden können. Bei Ottomotoren können die Ventilachsen grössere Winkel einschliessen.
Dabei ergibt sich eine sehr kompakte Bauweise und eine günstigere Belastung des zweiten Tassenstössels im Vergleich zu dem von der Nockenwelle direkt betätigten Stössel. Dies ergibt sich deshalb, weil die grösste Exzentrizität an der Kontaktstelle am Stössel vorliegt, wenn die Rolle am Grundkreis des Nockens aufliegt.
Wenn die Rolle die Stelle mit der grössten Beschleunigung erreicht, kommt die zweite Rolle am Stössel in der Mitte zu liegen. Der StöBel erhält seine grösste Last, wenn die Kontaktlinie der Rolle die Mitte des Stössels erreicht. Beim direkt von der Nocke betätigten Tassenstössel ist es genau umgekehrt. Dort erleidet der Stössel die grösste Last bei der grössten Exzentrizität, was zur stärkeren Seitenbelastung des Stössels und zum grösseren Verschleiss führt.
Bevorzugt ist, in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die gekrümmte, vorzugsweise als Zylinderfläche ausgebildete Kontaktfläche des Kipphebels die Stirnfläche des Tassenstössels bei Hubbeginn am Rand und bei etwa halbem Hub in der Mitte berührt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die zusätzliche Massenträgheit des Kipphebels erfindungsgemäss durch eine zur Kipphebelachse koaxiale Torsionsfeder ausgeglichen sein.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungswesentlichen Teile einer Brennkraftmaschine nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-11 in Fig. 1 und Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 1.
Die beiden Einlassventile 1 und 2, deren Achsen mit l'bzw. 2'bezeichnet sind, werden von den Stösseln 3 und 4 betätigt, das Auslassventil 5, dessen Achse mit 5'bezeichnet ist, wird vom Stössel 6 betätigt. Die jeweils zugehörigen Schraubendruckfedern sind mit 3', 4'und 6'bezeichnet. Die Nockenwelle 7 weist drei Nocken 8, 9, 10 auf. Der Einlassnocken 8 und der Auslassnocken 10 drücken direkt auf die Stössel 3 bzw. 6.
Der stössel 4 wird von einem Kipphebel 11 betätigt, der an seinen Enden je eine Rolle 12 bzw. 13 aufweist.
Der Kipphebel 11 ist auf der Kipphebelachse 19 schwenkbar gelagert. Die Rolle 12 rollt auf dem Nocken 9 ab. Die Rolle 13 rollt auf der Stirnfläche 4" des Tassenstössels 4 entlang des Berührungsbereiches 14 ab, wobei die Kontaktfläche des Kipphebels 11 bzw. der Rolle 13 mit 21 bezeichnet ist. Dabei bildet die durch die Kipphebelachse 19 und die Achse 13'der Rolle 13 bestimmte Ebene 20 mit der Achse 2'des Tassenstössels 4 einen Winkel a, der vom rechten Winkel erheblich abweicht.
Die grösste Exzentrizität 15 wird von der Rolle 13 erreicht, wenn die Rolle 12 den Hocken 9 an dessen Grundkreis 16 berührt. Die Stelle 17 am Nocken 9 mit der grössten Beschleunigung wird von der Rolle 12 erreicht, wenn die Rolle 13 annähernd über die Tassenstösselmitte rollt. Die Nocken 8, 9 und 10 sind so angeordnet, dass der Nocken 9 zwischen den Tassenstösseln 3 und 6 durchdrehen kann. Der Kipphebel 11 ist, im Grundriss gesehen, gekröpft ausgeführt, um die Rollen 12 und 13 jeweils in der Mitte des Nockens 9 bzw. annähernd in der Mitte des Stössels 4 zu führen, damit bei einer leichten Exzentrizität am Stössel 4 dieser zur Rotation gebracht wird, was eine Vergleichmässigung des Verschleisses bewirkt.
Durch die Ausführung der Kontaktstelle am Stössel 4 als Rolle 13 wird der Verschleiss auf der stösselstirnseite geringer als bei allen anderen bekannten Konstruktionen ohne Rollen. Eine Torsionsfeder 18 wirkt dem Trägheitsmoment des Kipphebels 11 entgegen.