AT6501U1

AT6501U1 - Dekompressionseinrichtung für eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: AT6501U1
Application number: AT0026703U
Authority: AT
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2003-04-15
Filing date: 2003-04-15
Publication date: 2003-11-25
Also published as: WO2004092551A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dekompressionseinrichtung (3) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle (1) zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils pro Zylinder, mit einem mittels einer Achse (5) im Bereich des Grundkreises (2a) eines Nockens (2) auf der Nockenwelle (1) drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel (4), dessen erster Hebelarm (4a) ein Fliehgewicht bildet, wobei die Achse (5) in einer ersten Bohrung (6) der Nockenwelle (1) angeordnet ist, deren Bohrungsachse (6a) in einer Normalebene (1b) auf die Nockenwellenachse (1a) liegt, und wobei der Hebel (4) durch Fliehkraftwirkung von einer ersten Stellung (A) entgegen der Kraft einer in einer zweiten Bohrung (12) der Nockenwelle (1) angeordneten und auf einen zweiten Hebelarm (4b) des Hebels (4) wirkenden Rückstellfeder (11) in eine zweite Stellung (B) auslenkbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die zweite Bohrung (12) exzentrisch bezüglich der Nockenwellenachse (1a) angeordnet ist und von einer Seitenfläche (7) des Nockens (2) ausgeht. Dadurch wird eine Schwächung des Querschnittes der Nockenwelle (1) vermieden. Die Dekompressionseinrichtung (3) ist sehr kompakt und lässt sich einfach montieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dekompressionseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils pro Zylinder, mit einem mittels einer Achse im Bereich des Grundkreises eines Nockens auf der Nockenwelle drehbar gelagerten zweiarmigen Hebel, dessen erster Hebelarm ein Fliehgewicht bildet, wobei die Achse in einer ersten Bohrung der Nockenwelle angeordnet ist, deren Bohrungsachse in einer Normalebene auf die Nockenwellenachse liegt, und wobei der Hebel durch Fliehkraftwirkung von einer ersten Stellung entgegen der Kraft einer in einer zweiten Bohrung der Nockenwelle angeordneten und auf einen zweiten Hebelarm des Hebels wirkenden Rückstellfeder in eine zweite Stellung auslenkbar ist.

Aus der US 3, 395, 689 A ist eine Dekompressionseinrichtung der eingangs genannten Art bekannt. Die erste Bohrung zur Aufnahme der Achse des Hebels ist im Bereich des Nockens angeordnet, wobei die Nockenoberfläche durchbohrt ist. Die zweite Bohrung zur Aufnahme der Rückstellfeder ist zentrisch im Bereich der Nockenwellenachse vorgesehen. Zur Aufnahme des Hebels weist die Nockenwelle einen Schlitz auf, dessen Tiefe grösser ist als der Nockenwellenradius. Diese Konstruktion hat den Nachteil, dass der Nockenwellenquerschnitt empfindlich geschwächt wird, so dass die Gefahr eines Nockenwellenbruches besteht.

Die US 5, 687, 683 A beschreibt eine Dekompressionseinrichtung mit einem zweiarmigen Hebel, auf welchen in Richtung einer Ruhelage eine Rückstellfeder einwirkt. Die Rückstellfeder ist in einer normal zur Nockenwellenachse angeordneten Bohrung positioniert. Der Hebel umfasst einen Nocken der Nockenwelle beidseitig, wobei zur Aufnahme des Betätigungshebelarmes der Nocken eine Einfräsung aufweist, dessen Tiefe grösser ist als der Radius der Nockwelle, was auch hier den Querschnitt der Nockenwelle empfindlich schwächt.

Weiters sind aus den Veröffentlichungen US 5, 904, 124 A, US 5, 301, 643 A und US 5, 150, 674 A Dekompressionseinrichtungen mit im Wesentlichen u-förmigen Hebeln bekannt, welche die Nockenwelle umfassen. Die Hebeln sind jeweils an Achsen drehbar gelagert, welche in die Nockenwelle normal auf die Nockenwellenachse durchdringenden Bohrungen angeordnet sind. Auch diese Bohrungen sind in spannungssensitiven Bereichen der Nockenwelle angeordnet und schwächen den belastbaren Querschnitt der Nockenwelle.

Die Hebeln haben darüber hinaus den Nachteil, dass sie relativ platzaufwändig sind und durch die exponierte Lage leicht beschädigt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Dekompres- sionseinrichtung zu entwickeln, durch welche der belastbare Querschnitt der No- ckenwelle nicht geschwächt wird.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die zweite Bohrung exzent- risch bezüglich der Nockenwellenachse angeordnet ist und von einer Seitenfläche des Nockens ausgeht. Die zweite Bohrung zur Aufnahme der Rückstellfeder kann somit in einem mechanisch wenig belasteten Bereich angeordnet werden. Vor- zugsweise ist dabei vorgesehen, dass die zweite Bohrung unter einem Winkel kleiner als 30 geneigt bezüglich der Nockenwellenachse angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die zweite Bohrung in einem oberflächennahen Bereich der
Nockenwelle in diese einzuformen.

Um die Lauffläche des Nockens nicht nachteilig zu beeinflussen, ist es vorteilhaft, wenn die erste Bohrung - in Richtung der Nockenwellenachse betrachtet-neben dem Nocken auf der dem Nocken abgewandten Seite der Seitenfläche angeordnet ist.

In weiterer Ausführung ist vorgesehen, dass die Nockenwelle einen an die Seitenfläche im Bereich des Grundkreises anschliessenden Vorsprung aufweist und die erste Bohrung in diesem Vorsprung eingeformt ist. Dadurch kann auch die erste Bohrung zur Aufnahme der Achse des Hebels in einem Bereich der Nockenwelle positioniert werden, weicher nur minimalen mechanischen Spannungen ausgesetzt ist. Somit wird eine Schwächung des Querschnittes der Nockenwelle weitgehend vermieden. Der Vorsprung weist eine Ausnehmung für den Hebel auf. Die die zweite Bohrung aufnehmende Seitenfläche kann vorteilhafter Weise innerhalb der Ausnehmung liegen. Zur Aufnahme des ersten Hebelarmes des Hebels in der Ruhestellung kann die Nockenwelle in einem Mantelbereich eine Vertiefung aufweisen, deren Tiefe geringer ist als der halbe minimale Radius in diesem Nockenwellenbereich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Breite des zweiten Hebelarmes des Hebels zwischen etwa 20% bis 80%, vorzugsweise bei etwa 50% des Grundkreisradius des Nockens beträgt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Es zeigen Fig. 1 eine Nockenwelle mit einer erfindungsgemässen Dekompressionseinrichtung in einer ersten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht, Fig. 2 die Nockenwelle mit einer in einer ersten Stellung befindenden Dekompressionseinrichtung in Seitenansicht, Fig. 3 die Nockenwelle mit einer sich in einer zweiten Stellung befindenden Dekompressionseinrichtung, Fig. 4 eine Nockenwelle mit einer erfindungsgemässen Dekompressionseinrichtung in einer zweiten Aus-

führungsvariante in einer Seitenansicht und Fig. 5 die Dekompressionseinrichtung aus Fig. 4 im Detail in einer Schrägansicht von unten.

Eine Nockenwelle 1 weist zumindest einen Nocken 2 zur Betätigung eines nicht weiter dargestellten Gaswechselventils auf. Zur Erleichterung des Startvorganges ist im Bereich des Grundkreises 2a eines Nockens 2 eine Dekompressionseinrichtung 3 vorgesehen, welche aus einem zweiarmigen, im Wesentlichen L-förmigen Hebel 4 besteht, welcher um eine Achse 5 drehbar an der Nockenwelle 1 gelagert ist. Die Achse 5 ist in einer ersten Bohrung 6 der Nockenwelle 1 auf der dem Nocken 2 abgewandten Seite einer etwa normal zur Nockenwellenachse la ausgebildeten Seitenfläche 7 angeordnet. Die Nockenwelle 1 weist anschliessend an die Seitenfläche 7 einen Vorsprung 8 auf, in welchem die erste Bohrung 6 von der Nockenwellenachse la ausreichend beabstandet eingeformt ist.

Die Bohrungsachse 6a der Bohrung 6 ist in einer Normalebene 1b auf die Nockenwellenachse la angeordnet.

Der Hebel 4 weist einen ein Fliehgewicht 40 ausbildenden ersten Hebelarm 4a auf, welcher in einer in Fig. 2 dargestellten ersten Stellung A bei stillstehender oder nur schwach drehender Nockenwelle 1 zumindest teilweise von einer in die Nockenwelle 1 eingeformten Vertiefung 9 aufgenommen wird. Die Breite b des Fliehgewichte 40 liegt zwischen etwa 20% bis 80%, vorzugsweise bei etwa 50% des Grundkreisradius R. Die maximale Tiefe t der Vertiefung 9 ist kleiner als der halbe Radius r der Nockenwelle 1 in diesem Bereich, um den Querschnitt der Nockenwelle 1 nicht zu sehr zu schwächen.

Die Tiefe t entspricht dabei etwa annähernd dem Abstand a der Bohrungsachse 6a der ersten Bohrung 6 von der Nockenwellenoberfläche 1c. Der zweite Hebelarm 4b weist eine Betätigungsfläche 10 auf, welche auf ein nicht weiter dargestelltes Ventilbetätigungsmittel, wie einen Tassenstössel oder einen Ventilhebel einwirkt und so in der ersten Stellung A des Hebels 4-bei niedriger Drehzahl oder bei Stillstand der Nockenwelle 1 - eine geringe Öffnung des entsprechenden Gaswechselventils bewirkt.

Der Hebel 4 wird dabei durch eine Rückstellfeder 11 in die in Fig. 2 dargestellte erste Stellung A gedrückt. Die Rückstellfeder 11 ist in einer zweiten Bohrung 12 eingebettet, welche von der dem Nocken 2 abgewandten Seite der Seitenfläche 7 ausgeht und sich unter der Nockenoberfläche 2b des Nockens 2 erstreckt. Im Ausführungsbeispiel geht die zweite Bohrung 12 von einer Ausnehmung 13 des Vorsprunges 8 zur Aufnahme des Hebels 4 aus. Die zweite Bohrung 12 ist um einen Winkel oc geneigt bezüglich der Nockenwellenachse la ausgeführt, wodurch eine oberflächennahe Einformung in die Nockenwelle 1 möglich ist. Der Winkel a beträgt vorteilhafter Weise höchstens 30 . Der Querschnitt der Nockenwelle 1 wird somit kaum geschwächt.

Während des Startvorganges, also bei Stillstand und niedriger Nockenwellendrehzahl, befindet sich der Hebel 4 in der in Fig. 2 dargestellten ersten Stellung A, wobei die Betätigungsfläche 10 den Grundkreis 2a des Nockens 2 geringfügig überragt. Dies bewirkt eine geringfügige Öffnung des entsprechenden Gaswechselventils, wodurch eine Dekompression des entsprechenden Motorzylinder über einen durch die Breite b der Betätigungsfläche 10 des zweiten Hebelarmes 4b definierten Kurbelwinkelbereich OK erreicht wird. Die Beziehung zwischen der Breite b des Betätigungsbereiches 10 und dem Kurbelwinkelbereich OK lautet dabei :
EMI4.1
wobei R der Grundkreisradius des Nockens 2 ist.

Ab einer bestimmten Drehzahl der Nockenwelle 1 wird der erste Hebelarm 4a mit seinem Fliehgewicht 40 durch die Fliehkraft des Fliehgewichtes 40 aus der Vertiefung 9 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 11 in die in Fig. 3 dargestellte zweite Stellung B bewegt, in welcher die Betätigungsfläche 10 nicht mehr über den Grundkreis 2a des Nockens 2 hinausragt. In dieser zweiten Stellung B ist die Dekompressionseinrichtung 3 somit deaktiviert.

Durch die Anordnung der Dekompressionseinrichtung 3 wird eine Schwächung des Nockenwellenquerschnittes vermieden. Die Dekompressionseinrichtung 3 ist einfach zu montieren und sehr kompakt gehalten, wodurch vorspringende Teile so klein wie möglich gehalten werden können.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Dekompressionseinrichtung (3) für eine Brennkraftmaschine mit zumindest einer Nockenwelle (1) zur Betätigung mindestens eines Gaswechselventils pro Zylinder, mit einem mittels einer Achse (5) im Bereich des Grundkreises (2a) eines Nockens (2) auf der Nockenwelle (1) drehbar gelagerten zweiar- migen Hebel (4), dessen erster Hebelarm (4a) ein Fliehgewicht (40) bildet, wobei die Achse (5) in einer ersten Bohrung (6) der Nockenwelle (1) ange- ordnet ist, deren Bohrungsachse (6a) in einer Normalebene (lb) auf die Nockenwellenachse (la) liegt, und wobei der Hebel (4) durch Fliehkraftwir- kung von einer ersten Stellung (A) entgegen der Kraft einer in einer zweiten Bohrung (12) der Nockenwelle (1) angeordneten und auf einen zweiten He- belarm (4b) des Hebels (4)

wirkenden Rückstellfeder (11) in eine zweite Stellung (B) auslenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bohrung (12) exzentrisch bezüglich der Nockenwellenachse (la) angeordnet ist und von einer Seitenfläche (7) des Nockens (2) ausgeht.
2. Dekompressionseinrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net, dass die zweite Bohrung (12) vorzugsweise um einen Winkel (a) < 300 geneigt bezüglich der Nockenwellenachse (la) angeordnet ist.
3. Dekompressionseinrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die erste Bohrung (6) - in Richtung der Nockenwellenachse (la) betrachtet-neben dem Nocken (2) auf der dem Nocken (2) abge- wandten Seite der Seitenfläche (7) angeordnet ist.
4. Dekompressionseinrichtung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- net, dass die Nockenwelle (1) einen an die Seitenfläche (7) im Bereich des Grundkreises (2a) anschliessenden Vorsprung (8) aufweist und die erste Bohrung (6) in diesem Vorsprung (8) eingeformt ist.
5. Dekompressionseinrichtung (3) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, dass der Vorsprung (8) eine Ausnehmung (13) zur Aufnahme des He- bels (4) aufweist, und dass die die zweite Bohrung (12) aufweisende Sei- tenfläche (7) innerhalb der Ausnehmung (13) angeordnet ist.
6. Dekompressionseinrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (1) anschliessend an die Ausneh- mung (13) eine nutartige Vertiefung (9) zur Aufnahme des Hebels (4) in der ersten Stellung (A) aufweist, deren Tiefe (t) vorzugsweise geringer ist als der halbe minimale Radius (r) der Nockenwelle (1). <Desc/Clms Page number 6>
7. Dekompressionseinrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (b) des zweiten Hebelarmes (4b) des Hebels (4) zwischen etwa 20% bis 80%, vorzugsweise bei etwa 50% des Grundkreisradius (R) des Nockens (2) beträgt.