CH663643A5

CH663643A5 - Ventilsteuerung an einer hubkolben-brennkraftmaschine.

Info

Publication number: CH663643A5
Application number: CH495/84A
Authority: CH
Inventors: Rinsum Cornelis Van
Original assignee: Mtu Friedrichshafen Gmbh
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1987-12-31
Also published as: FR2546967B1; DE3319637A1; GB8413066D0; FR2546967A1; US4506635A; DE3319637C2; GB2140868A; IT8420987A1; ES287005Y; JPS60178912A; ES287005U; IT8420987A0; GB2140868B; IT1173798B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung an einer Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein gemeinsam betätigtes Ventilpaar erfordert Vorrichtungen, mit denen die Gleichzeitigkeit der Öffnungs- und Schliessbewegungen beider Ventile einstellbar ist.

s Eine derartige Ventilsteuerung ist für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Prospekt M 6000 der Firma Maybach-Motorenbau GmbH vom Juli 1962 bekannt. Durch Justieren der Ventilsteuerung bei der Montage auf ein bestimmtes Ventilspiel zwischen der Traverse und den io beiden Ventilschäften wird dabei die Gleichzeitigkeit der Ventilbewegungen annähernd erreicht. Nach Abschluss der Einstellbarkeit werden die Vorrichtungen gegen selbsttätiges Verstellen während der Betriebszeit gesichert.

Durch Verschleiss und Setzen verändert sich im Betrieb ts jedoch das zwischen Ventilschaft und Traverse ursprünglich vorhandene Spiel. In der Regel ergibt sich eine ungleiche Vergrösserung des Ventilspiels an den beiden gemeinsam betätigten Ventilen. Als Folge stellt sich im Laufe der Betriebszeit eine wachsende Phasenverschiebung im Bewe-20 gungsablauf der Ventile ein. Das Ventil, das gegenüber der Traverse das grössere Spiel hat, hinkt beim Öffnen dem anderen Ventil nach. Es wird dadurch gegenüber dem vorlaufenden Ventil mit höherer Geschwindigkeit aufgerissen. Daraus resultieren grosse Beschleunigungskräfte, die zu 25 betriebsgefährdenden Überbeanspruchungen und erhöhtem Verschleiss in der Ventilsteuerung führen. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Ventilsteuerung zu schaffen, mit der eine im Betrieb gleichbleibende Steuerungsgeometrie für paarweise, durch eine parallelogrammgeführte Traverse 30 betätigte Ventile erreicht wird.

Die genannte Erfindung wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 11.

3s Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die Verlegung der Spieleinstellorgane in den feststehenden Teil der Ventilsteuerung die bewegten Massen reduziert sind, dass sich eine bauraumsparende Anordnung durch die Zusammenfassung der Stellein-40 richtungen für Ventilspielausgleich und Traversenlage ergibt und dass die schädlichen Zusatzbeanspruchungen in der Ventilsteuerung, die bisher zwangsläufig aus abnutzungsbedingten Veränderungen der Steuerungsgeometrie resultierten, vermieden sind. Ein Ausführungsbeispiel der Erfin-45 dung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Querschnitt einer Ventilsteuerung nach Linie I-I in Fig. 2;

so - Fig. 2 Querschnitt der Ventilsteuerung nach Linie II-II in Fig.1 ;

Fig. 3 Querschnitt der Ventilsteuerung nach Linie III-III in Fig. 1.

55 Eine Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine besteht aus einem Kipphebel 13, der von einer Nokkenwelle 37 über Stösselstange 24 angetrieben wird und einer am Kipphebel 13 am Drehpunkt 20 angelenkten Traverse 18 für die gemeinsame Betätigung der Ventile 16,17. Der Kipp-60 hebel 13 ist auf einer von Lagerböcken 12 gehaltenen Achse 14 unter Zwischenschaltung einer Buchse 25 schwenkbar am Zylinderkopf 11 gelagert. Die Mitte der Achse 14 ist zur Mitte des Kipphebellagers in der Buchse 25 um die Exzentrizität 26 versetzt angeordnet. Die Buchse 25 weist einen hebel-65 artigen radialen Fortsatz 27 auf, der über ein Kugelgelenk 31 und einem Gleitschuh 33 mit einer Stelleinrichtung 28 zusammenwirkt.

Ein parallel zum Kipphebel 13 angeordneter Lenker 15 ist

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an seinem einen Ende mit der Traverse 18 an einem Drehpunkt 19 gelenkig verbunden und zwischen den Lagerböcken 12 auf einer Achse 21 unter Zwischenschaltung einer Buchse 22 gelagert. Die Mitte der Achse 21 ist zur Mitte des Lenkerlagers in der Buchse 22 um die Exzentrizität 23 versetzt angeordnet. Die Buchse 22 weist einen hebelartigen Fortsatz 29 auf, der zur Aufnahme je einer Stelleinrichtung 28 und 30 ausgebildet ist. Die Stelleinrichtung 30 wirkt über ein Kugelgelenk 32 und einen Gleitschuh 34 mit einer Fläche am Zylinderkopf 11 zusammen.

Die Exzentrizität 26 an der Buchse 25 ist in der Ausgangslage etwa senkrecht zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17 ausgerichtet. Dadurch bewirkt eine geringfügige Drehung an der Buchse 25 eine Verlagerung der Kipphebellagermitte etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile 16,17, woraus auch eine Verlagerung der Traverse 18 folgt. Die Richtung der Verlagerung ist dabei von der Richtung der Buchsendrehung abhängig. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ventilsteuerung wird die Buchse 22 durch die Stelleinrichtungen 28,30 so gedreht, dass zwischen Traverse 18 und den Ventilschaftenden der Ventile 16, 17 eine Spielverringerung eintritt.

Kipphebel 13 und Lenker 15 bilden ein Parallelogramm zur Geradführung derTraverse. Die von der Stelleinrichtung 28 ausgehende Bewegung zur Spielverringerung zwischen Traverse 18 und den Ventilschaftenden der Ventile 16, 17 endet, wenn die Traverse 18 an dem höheren der beiden Ventilschaftenden zur Anlage kommt. Wegen der Geradführung durch Kipphebel 13 und Lenker 15 kann die Traverse 18 nämlich nicht bis auf das niedere Ventilschaftende abkippen, so lange nicht ein zweiter Drehpunkt des Parallelogramms verstellt wird.

Diese Verstellbarkeit des zweiten Drehpunktes ist im Ausführungsbeispiel mit der Buchse 22 gegeben. In der Ausgangslage ist die Exzentrizität 23 an der Buchse 22 etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17 ausgerichtet. Eine geringfügige Drehung an der Buchse 22 bewirkt dabei eine Verlagerung der Lenkerlagermitte quer zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17. Die vorstehend erwähnte Möglichkeit für das Abkippen der Traverse 18 auf das niedere Ventilschaftende ist damit gegeben.

Bei einer Verlagerung der Lenkerlagermitte durch Drehung der Buchse 22 erfahren auch die koaxial im Fortsatz 29 angeordneten Stelleinrichtungen 28,30 eine Schwenkung um die Achse 21. Daraus resultieren entgegengesetzte Verschiebungen zwischen Gleitschuh 33 und Fortsatz 27 sowie zwischen Gleitschuh 32 und Zylinderkopft 11. Die aus der Schwenkung der Stelleinrichtungen 28, 30 resultierende Längenänderung zwischen den Anlageflächen der Gleitschuhe 32,33 werden durch die Stelleinrichtungen selbsttätig ausgeglichen. Das für die Funktion der Stelleinrichtungen 28,30 erforderliche Drucköl wird aus dem Schmierölkreislauf der Hubkolben-Brennkraftmaschine über die Bohrungen 38 im Lagerbock 12, Achse 21 und Buchse 22 zugeführt. Die Stelleinrichtungen 28, 30 können entsprechend der DE-PS 949 852 ausgebildet sein.

Der Zylinderkopf 11 des Ausführungsbeispieles ist mit vier 25 Ventilen 16,17 und 35,36 ausgestattet, die jeweils paarweise gemeinsam betätigt werden. Die Ventilsteuerungselemente für die Ventile 35, 36 sind identisch, aber spiegelbildlich zu den vorstehend beschriebenen Ventilsteuerungselementen der Ventile 16, 17 ausgebildet. Die Darstellung in Fig. 3 gilt 30 deshalb entsprechend auch für die Ventile 16, 17 und umgekehrt. Das erläuterte Beispiel verwendet die beiden Stelleinrichtungen 28 und 30. Die erfindungsgemässe Ventilsteuerung ist aber auch mit einer einzigen Stelleinrichtung 28 oder 30 funktionsfähig.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

663 643 PATENTANSPRÜCHE

1. Ventilsteuerung an einer. Hubkolben-Brennkraftma-schine, bei der ein Kipphebel auf einer von Lagerböcken gehaltenen Achse drehbar am Zylinderkopf gelagert ist und zwei Ventile durch eine mit dem Kipphebel und einem Lenker beweglich verbundene Traverse gemeinsam betätigt werden, wobei der Lenker zwischen einem an den Lagerböcken und einem an der Traverse befindlichen Drehpunkt parallel zum Kipphebel angeordnet ist und einer der Drehpunkte des Lenkers mittels eines Exzenters verstellbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Lagerböcken (12) angeordneten Drehpunkte von Kipphebel (13) und Lenker ( 15) je für sich durch Exzenter verstellbar ausgebildet sind, dass mindestens eine selbsttätige Stelleinrichtung (28,30) mit den Exzentern der Drehpunkte zusammenwirkt und dass die Exzentrizitäten (23,26) der beiden Exzenter in der Ausgangslage senkrecht zueinander stehen.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter der verstellbaren Drehpunkte von Kipphebel (13) und Lenker (15) jeweils durch eine auf einer feststehenden Achse (14,21) schwenkbar angeordnete Buchse (22,25) gebildet werden, bei der die Achsmitte und die Drehpunktmitte exzentrisch versetzt sind.

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Buchse (22,25) einen hebelartigen Fortsatz (27,29) aufweist.

4. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (26) an der Buchse (25) des Drehpunktes für den Kipphebel ( 13) in der Ausgangslage etwa senkrecht zur Betätigungsrichtung der Ventile (16,17) ausgerichtet ist.

5. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der hebelartige Fortsatz (279 und die Exzentrizität (26) der Buchse (25) des Kipphebeldrehpunktes etwa parallel angeordnet sind.

6. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentrizität (23) an der Buchse (22) des Drehpunktes für den Lenker (15) in der Ausgangslage etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile (16,17) ausgerichtet ist.

7. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass der hebelartige Fortsatz (29) und die Exzentrizität (23) der Buchse (22) des Lenkerdrehpunktes etwa senkrecht zueinander angeordnet sind.

8. Ventilsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Stelleinrichtung (28,30) in dem hebelartigen Fortsatz (29) der Buchse (22) des Lenkerdrehpunktes angeordnet ist.

9. Ventilsteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungsrichtung der selbsttätigen Stelleinrichtung (28,30) etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile (16,17) verläuft.

10. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Stelleinrichtung (28,30) längenveränderbar ausgebildet ist und einerseits mit dem hebelartigen Fortsatz (27) der Buchse (25) des Kipphebeldrehpunktes zusammenwirkt und sich andererseits am Zylinderkopf (11) abstützt.

11. Ventilsteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Stelleinrichtung (28,30) zwei gleichachsig angeordnete, unabhängig voneinander mit Drucköl beaufschlagte Kolben enthält.