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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für Brennkraftmaschinen mit in Reihe angeordneten Zylindern, insbesondere für Dieselmotoren mit Direkteinspritzung und drallerzeugenden Einlasskanälen, mit mindestens vier Ventilen pro Zylinder und einer parallel zu der Zylinderreihe des Motors verlaufenden Achse, auf der zur Betätigung der Ventile dienende Ventilhebel schwenkbar gelagert sind, wobei von zwei gleichnamigen Ventilen je Zylinder eines durch einen Ventilhebel direkt und das zweite über einen Zusatzhebel vom gleichen Ventilhebel betätigbar ist, wobei zur Betätigung der einen gleichnamigen Ventile je Zylinder der eine Ventilhebel am entsprechenden Zusatzhebel an dessen der Zusatzhebelachse gegenüberliegendem Ende angreift, und die Betätigung der anderen gleichnamigen Ventile je Zylinder durch den anderen Ventilhebel und über den anderen Zusatzhebel erfolgt,
wobei die Ventilhebel direkt auf jene ungleichnamigen Ventile einwirken, welche der durch die Zylinderachsen bestimmten Ebene jeweils am nächsten liegen und das Verhältnis der Hebelarme der Kontaktstellen jedes Ventilhebels einerseits und des entsprechenden Zusatzhebels andererseits vorzugsweise das gleiche im Sinne von gleichen Ventilhüben ist.
Bei Dieselmotoren mit einer Direkteinspritzung, die für die Gemischaufbereitung drallerzeugende Einlasskanale benötigen, ist es für deren Ausbildung notwendig, dass die Ebenen durch die Achsen der gleichnamigen Ventile mit den Achsen einer Zylinderreihe unter einem von 90 abweichenden Winkel # liegen, wobei dies unabhängig davon ist, ob die Nockenwelle im Kurbelraumbereich oder im gemeinsamen Zylinderkopf angeordnet ist.
Bei den bekannten Lösungen für solche Ventilanordnungen ist in der Mitte zwischen den gleichnamigen Ventilen meist eine Führung mit T-förmiger Druckbrücke oder Elemente mit ähnlicher Wirkung vorgesehen. Eine direkte Betätigung der Ventile über Nockenwellen ist bei einer solchen Ventillage wegen der notwendigen Parallelität zwischen der Kurbel- und der Nockenwellenachse nicht möglich. Dabei sind zur Betätigung der Ventile Ventil- und Schlepphebel vorgesehen, die unter anderem auch zwei verschiedene Längen aufweisen.
Bei Zylinderbohrungen mit geringem Durchmesser ist jedoch die Unterbringung von Führungen zwischen den Federn der gleichnamigen Ventile aus Platzgründen praktisch nicht möglich. Andererseits ist ein Verzicht auf diese Führungen für die Sicherheit der Federn aufgrund von möglichen ungleichen Ventilhebungen nicht zulässig Auch Kollisionen mit dem Kolben werden in einem solchen Falle möglich. Eine aussermittige Anordnung der Führung wäre zwar möglich, doch ergeben sich dadurch sehr unangenehme Kippmomente.
Aus der CH 199 563 A ist eine Ventilanordnung für eine Viertakt-Einspritzbrennkraftmaschine der eingangs genannten Art bekannt, wobei die Ventilhebel und die Zusatzhebel axial zueinander ausgerichtet sind. Die Ebenen durch die Achsen von gleichnamigen Ventilen sind etwa normal zur Kurbelwellenachse angeordnet. Auch die CH 143 473 A zeigt eine ähnliche Ventilanordnung Die Achsen der Zusatzhebel sind parallel zu den Achsen der Ventilhebel im Bereich einer Zylinderkopflängsseite angeordnet. Dadurch ergibt sich eine relativ grosse Baubreite.
Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Ventilanordnung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen und platzsparenden Auf-bau auszeichnet.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Bewegungsebenen der Ventilhebel und der dazugehörenden Zusatzhebel einen spitzen Winkel bis 60 einschliessen, wobei der andere Ventilhebel auf dem entsprechenden Zusatzhebel im Bereich zwischen der Zusatzhebelachse und der Ventilachse des durch den Zusatzhebel betätigten Ventils einwirkt.
Durch diese Massnahme ist es möglich, auf die bisher üblichen Führungen zu verzichten Ausserdem ist es dadurch auch möglich gleiche Ventilhebel vorzusehen.
Bei einer Ventilanordnung, bei der die mit einem Ventil zusammenwirkende Fläche eines Zusatzhebels mit einer an einer im Ventilhebel gehaltenen Kugelgelenkdruckschraube angeordneten Druckfläche zusammenwirkt kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, dass die Druckfläche der Kugelgelenkdruckschraube ein Flachsitz ist.
Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und platzsparende Konstruktion. Dabei besteht auch die Möglichkeit einer einfachen Einstellung der Ventile bzw der Ventil- und der Zusatzhebel
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zusatzhebel an deren Ober- und Unterseite, zwei gegeneinander in deren axialer Richtung versetzt angeordnete, vorzugsweise bombiert ausgeführte Druckflachen aufweisen und um 180 verdreht auf die zweite
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Achse aufsetzbar ausgebildet sind.
Auf diese Weise gelingt es mit einem Minimum an verschiedenen Einzelteilen das Auslangen zu finden.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die zwei bombiert ausgeführten Druckflächen mit der zweiten Achse zusammen vorzugsweise auf einer gemeinsamen Ebene liegen und die Konvexität der beiden Kontaktstellen entgegengesetzt ist, wobei vorzugsweise der Zusatzhebel eine Auskröpfung zwischen den Druckflächen an seiner Ober- und Unterseite aufweist.
Dies führt zu einer einfachen Ausführung des Zusatzhebels, wobei sichergestellt ist, dass sich gleiche Verhältnisse bei jeder Einbaulage des Zusatzhebels ergeben.
Um eine sichere Führung des Zusatzhebels zu gewährleisten ist es vorteilhaft, wenn der Ventilhebel am zugeordneten Zusatzhebel über einen gabelförmigen, den Zusatzhebel übergreifenden Ansatzteil angreift.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen naher erläutert. Dabei zeigen : 1 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemässen Ventilanordnung nach der Linie I-I in der Fig. 3, Fig. 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Ventilanordnung, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie 111-111 in Fig. 2, Fig. 4 und 5 verschiedene Einbaulagen von Zusatzhebeln, Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Zusatzhebels und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in der Fig. 6.
In dem Zylinderkopf 15 sind drallerzeugende Kanäle 1 eingearbeitet, die zu Einlassventilen 8 führen. Die diese Einlassventile 8 enthaltende Ebene schliesst mit der die Achsen 10 der Zylinderbohrungen einer Zylinderreihe enthaltenden Ebene 17 einen spitzen Winkel # ein.
Die die Auslassventile 9 enthaltende Ebene verläuft parallel zu der die Einlassventile 8 enthaltende Ebene, wobei die beiden Auslassventile 9 in einen gemeinsamen Auslasskanal 16 münden.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen ist, sind die jeweils gleichnamigen Ventile ungleich weit von der die Zylinderachsen 10 verbindenden Ebene 17 entfernt.
Die Betätigung der Ventile 8,9 erfolgt mittels zweier Ventilhebel 2 und zweier Zusatzhebel 4.
Dabei sind die Ventilhebel 2 auf einer parallel zur Ebene 17 und der nicht dargestellten Nockenwelle verlaufenden Ventilhebelachse 18 schwenkbar gehalten und in diesem Fall von Stösseln 19 beaufschlagt.
Diese Ventilhebel 2 wirken über Kugelgelenkdruckschrauben 3 direkt auf die der die Zylinderachsen 10 enthaltenden Ebene 17 näheren ungleichnamigen Ventile 8,9 ein bzw. betätigen diese.
Ober weitere Kugelgelenkdruckschrauben 3 wirken die Ventilhebel 2, die in den Ebenen 2' verschwenkbar sind, auf Zusatzhebel 4 ein, die die von der Ebene 17 weiter entfernten ungleichnamigen Ventile 8,9 betätigen. Mit 8' und 9' sind die entsprechenden Ventilachsen bezeichnet.
Diese Zusatzhebel 4 sind auf koaxial verlaufenden Zusatzhebelachsen 6 schwenkbar gelagert, die in zwei Stützen 5 gehalten sind, zwischen denen die Einspritzleitung 20 hindurchführt. Diese Zusatzhebelachsen 6 verlaufen in einem Winkel zur Ebene 17. Dabei betätigen die Zusatzhebel 4 die von der die Zylinderachsen einer Zylinderreihe aufweisenden Ebene 17 weiter entfernten ungleichnamigen Ventile 8 bzw. 9. Durch jeden der beiden Ventilhebel 2 werden direkt und über je einen Zusatzhebel 4 jeweils gleichnamige Ventile 8 bzw. 9 gesteuert Dabei greift der eine Ventilhebel 2 am entsprechenden Zusatzhebel 4 an dessen der Zusatzhebelachse 6 gegenüberliegenden Ende 4b an. Der andere Ventilhebel 2 dagegen greift am entsprechenden anderen Zusatzhebel 4 im Bereich 4a zwischen der Ventilhebelachse 8' bzw. 9' des durch den Zusatzhebel 4 betätigten Ventils 8 bzw. 9 an.
Die Zusatzhebel 4 weisen einen gabelförmigen Endbereich auf, der mit Bohrungen zur Aufnahme der Zusatzhebelachsen 6 versehen ist, die in den Stützen 5 gehalten sind, welche an dem Zylinderkopf 15 mittels der Schrauben 7 befestigt sind.
Die Zusatzhebel 4 weisen, wie aus den Fig. 4 bis 6 zu ersehen ist, zwei Druckflächen 11,12 auf, die an der Ober- und der Unterseite der Zusatzhebel 4 angeordnet und gegeneinander in axialer Richtung der Zusatzhebel 4 versetzt sind. Diese Druckflächen 11, 12 sind bombiert ausgebildet und wirken mit den Ventilen 8 bzw. 9 und der Druckfläche 13 einer Kugelgelenkdruckschraube 3, die in einem Ventilhebel 2 gehalten ist, zusammen. Dabei ist die Konvexität der beiden Druckflächen einander entgegengesetzt. Diese Druckflachen 11,12 wirken mit flach ausgebildeten Druckflächen 13 von Kugelgelenkdruckschrauben 3 zusammen.
Die beiden Druckflächen 11und 12 des Zusatzhebels 4 sind in einer Ebene mit der Mittelachse
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6' der Bohrungen des Zusatzhebels 4 zur Aufnahme der Zusatzhebelachsen 6 angeordnet, weshalb die Zusatzhebel in ihrem freien Endbereich mit einer Auskröpfung 14 versehen sind, wobei die Auskröpfung eines jeden Zusatzhebels 4 zwischen seinen beiden Druckflächen 11,12 angeordnet ist.
Die Abstände b der beiden Druckflächen 11,12 der Zusatzhebel 4 voneinander und der der Zusatzhebelachse 6 nächstgelegenen Druckfläche von dieser, der mit a bezeichnet ist, und die Abstände der Kugelgelenkdruckschrauben 3 voneinander, bezeichnet mit b' und der Abstand der der Ventilhebelachse 18 nächstgelegenen Kugelgelenkdruckschraube 3 von dieser, der mit a' bezeichnet ist, sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich bei allen Ventilen 8 bzw. 9 gleiche Ventilerhebungen ergeben.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 und 7 ist der zugehörige Ventilhebel, der nicht dargestellt ist, mit einem gabelförmigen Ansatzteil 3a versehen, der den Zusatzhebel 4 übergreift, wobei die Innenseiten des gabelförmigen Ansatzteiles 3a eng an den Seitenflächen des Zusatzhebels 4 anliegen, sodass dieser seitlich geführt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Ventilanordnung für Brennkraftmaschinen mit in Reihe angeordneten Zylindern, insbeson- dere für Dieselmotoren mit Direkteinspritzung und drallerzeugenden Einlasskanälen, mit mindestens vier Ventilen pro Zylinder und einer parallel zu der Zylinderreihe des Motors verlaufenden Achse (18), auf der zur Betätigung der Ventile (8,9) dienende Ventilhebel (2) schwenkbar gelagert sind, wobei von zwei gleichnamigen Ventilen (8,9) je Zylinder eines durch einen Ventilhebel (2) direkt und das zweite über einen Zusatzhebel (4) vom gleichen
Ventilhebel (2) betätigbar ist, wobei zur Betätigung der einen gleichnamigen Ventile (8,9) je Zylinder der eine Ventilhebel (2) am entsprechenden Zusatzhebel (4) an dessen der Zu- satzhebelachse (6) gegenüberliegendem Ende (4b) angreift, und die Betätigung der ande- ren gleichnamigen Ventile (8,9)
je Zylinder durch den anderen Ventilhebel (2) und über den anderen Zusatzhebel (4) erfolgt, wobei die Ventilhebel (2) direkt auf jene ungleich- namigen Ventile einwirken, welche der durch die Zylinderachsen (10) bestimmten Ebene jeweils am nächsten liegen und das Verhältnis der Hebelarme (a, b; a', b') der Kontakt- stellen jedes Ventilhebels (2) einerseits und des entsprechenden Zusatzhebels (4) ande- rerseits vorzugsweise das gleiche im Sinne von gleichen Ventilhüben ist, dadurch ge- kennzeichnet. dass die Bewegungsebenen (2') der Ventilhebel (2) und (4') der dazuge- hörenden Zusatzhebel (4) einen spitzen Winkel (a) bis 60 einschliessen, wobei der andere
Ventilhebel (2) auf dem entsprechenden Zusatzhebel (4) im Bereich (4a) zwischen der
Zusatzhebelachse (6) und der Ventilachse (8', 9') des durch den Zusatzhebel (4) betätigten
Ventils (8; 9) einwirkt.