DE10047255C2

DE10047255C2 - Automatische Dekompressionsvorrichtung für ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10047255C2
Application number: DE10047255A
Authority: DE
Inventors: Andreas Schneider; Mike Seidel
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2000-09-23
Filing date: 2000-09-23
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2020-09-24
Also published as: JP2002138809A; ITMI20011638A0; DE10047255A1; US20020078915A1; ITMI20011638A1; US6755168B2

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische Dekompressionsvorrichtung für ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruches.

Eine derartige automatische Dekompressionsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 195 43 445 C1 bekannt. Dazu ist an der Nockenwelle ein Dekompressionshebel schwenkbar gelagert, dessen Schwenkachse senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle angeordnet ist. Der Dekompressionshebel weist zwei Hebelarme auf, wobei der Gesamtschwerpunkt des Dekompressionshebels auf der Drehachse bzw. unmittelbar zu ihr benachbart festgelegt ist. Der Dekompressionshebel wird von einem Federelement beaufschlagt, so dass letzterer unterhalb einer bestimmten Drehzahl in einer ersten, mit dem Gaswechselventil zusammenwirkenden Schaltstellung gehalten wird. In dieser Schaltstellung wird eine automatische Dekompression durch entsprechende Betätigung des Gaswechselventils ausgelöst. Wird eine vorgegebene Drehzahl der Nockenwelle überschritten, wird der Dekompressionshebel aufgrund der einwirkenden Fliehkräfte in eine zweite Schaltstellung entgegen der Federkraft verschwenkt, so dass keine Wirkverbindung mehr zwischen dem Dekompressionshebel und dem Gaswechselventil besteht, wobei letzteres nur noch durch die Einwirkung der Nockenwelle betätigt wird. Wie aus den Zeichnungen der Druckschrift ersichtlich, umgreift der Dekompressionshebe! im Bereich eines Nockens die Nockenwelle, so dass Nockenwelle und Nocken mit entsprechenden Aussparungen versehen sind, die zu einer Schwächung dieser hochbelasteten Bauteile führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine automatische Dekompressionsvorrichtung für ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen dahingehend zu verbessern, dass der Dekompressionshebel so befestigt bzw. gelagert ist, dass Nocken und Nockenwelle hinsichtlich ihrer Steifigkeit nicht beeinträchtigt sind, und dass die Lagerung des Dekompressionshebels an der Nockenwelle in wenigen und einfachen Fertigungsschritten herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Durch die Anordnung des Dekompressionshebels an einer Stirnseite der Nockenwelle werden weder die Nocken noch die Nockenwelle in ihrer Steifigkeit beeinträchtigt. Weiterhin kann die an der Stirnseite der Nockenwelle vorgesehene Nut zur Aufnahme des Dekompressionshebels in einem einzigen Fräsvorgang auf einfache Art und Weise hergestellt werden.

Weiter Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Nockenwelle mit Dekompressionshebel,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Nockenwelle,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Nockenwelle entlang der Linie III-III in Fig. 2 im Zusammenwirken mit einem Gaswechselventil,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Dekompressionshebel,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Dekompressionshebels,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 einen Längsschnitt durch die Nockenwelle,

Fig. 9 einen vergrößerten Ausschnitt Z aus Fig. 8,

Fig. 10 den Dekompressionshebel in einer ersten Schaltstellung und

Fig. 11 den Dekompressionshebel in einer zweiten Schaltstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im Zylinderkopf 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine ist ein Gaswechselventil 2 angeordnet, das in diesem Ausführungsbeispiel über ein als Zwischenmittel 3 dienenden Tassenstößel vom Nocken 4 einer Nockenwelle 5 in an sich bekannter Weise betätigt wird. Die Nockenwelle 5 weist einen zweiten Nocken 6 auf, der 1 in identischer Weise zum Nocken 4 ein nicht näher dargestelltes Gaswechselventil betätigt. Die Nockenwelle 5 weist weiterhin ein Radiallager 7 und ein Axiallager 8 mit einem Anlaufbund 9 auf. An das Axiallager 8 schließt sich ein Befestigungsflansch 10 an, an dem ein nicht dargestelltes Kettenrad zum Antrieb der Nockenwelle 5 befestigt ist. Zwischen dem Nocken 6 und dem Axiallagerbund 9 ist weiterhin ein Sechskant Abschnitt 11 zur manuellen Verstellung der Nockenwelle 5 angeordnet. Die Nockenwelle 5 weist einen als Bohrung 12 ausgebildeten Ölkanal auf, der mit einer auf der Höhe des Axiallagers 8 angeordneten radialen Bohrung 13 in Verbindung steht. Über den Ölkanal 12 und die Bohrung 13 erfolgt die Schmierölversorgung für die Lager 7 und 8, wobei in einem das Axiallager 8 aufnehmenden Lagerbock (nicht dargestellt) eine Ölversorgungsnut eingebracht ist. Im Radiallager 7 der Nockenwelle 5 ist eine weitere mit dem Ölkanal 12 verbundene und radial ausgerichtete Ölversorgungsbohrung 14 vorgesehen. Der Ölkanal 12 wird eingangsseitig auf der Höhe des Befestigungsflansches 10 durch eine Stahlkugel 15 abgedichtet. An der dem Befestigungsflansch 10 gegenüber liegenden Stirnseite der Nockenwelle 5 ist ein Dekompressionshebel 16 schwenkbar gelagert, der in einer ersten Endstellung (siehe Fig. 3 und 10) seiner Schwenkbewegung mit dem Tassenstößel 3 bzw. dem Gaswechselventil 2 zusammenwirkt.

Zur Aufnahme des Dekompressionshebels 16 ist an der Stirnseite der Nockenwelle 5 ein Schlitz bzw. eine Nut 18 eingefräst, durch die die Nockenwelle 5 in zwei Lagersegmente 19a und 19b unterteilt ist. Die beiden Lagersegmente 19a, 19b sowie der Dekompressionshebel 16 sind mit Bohrungen 20 versehen, in denen zur Lagerung des Dekompressionshebels 16 ein Stiftniet 21 Aufnahme findet, wobei die Bohrungsachse bzw. die Längsachse des Stiftnietes 21 mit der Drehachse des Dekompressionshebels 16 übereinstimmt.

Von der in der Nockenwelle 5 eingebrachten Nut 18 ausgehend, ist in der Nockenwelle 5 eine axial verlaufende Sacklochbohrung 22 eingebracht, in der das Ende einer Spiralfeder 24 aufgenommen ist. Der Dekompressionshebel 16 stellt bezogen auf seine Drehachse einen zweiarmigen Hebel dar. Die gesamten Massen der beiden Hebelarme 26 und 27 sind so ausgelegt, dass der Gesamtschwerpunkt G des Dekompressionshebels 16 im Drehpunkt bzw. auf der Drehachse des Dekompressionshebels 16 liegt. Der Hebelarm 26 weist an seiner dem Nocken 4 zugewandten Stirnseite ein Sackloch 28 auf, in dem das andere Ende der Spiralfeder 24 Aufnahme findet. Der Hebelarm 27 weist einen nockenartigen Fortsatz 29 auf, der im zusammen gebauten Zustand über zwei mit einem Krümmungsradius versehene Teilflächen 29a und 29b mit dem Tassenstößel 3 zusammenwirkt. Der Hebelarm 27 ist weiterhin mit einer gekrümmten Seitenfläche 30 versehen, die in der ersten Schaltstellung (siehe Fig. 3, Fig. 10) an einer mit dem gleichen Krümmungsradius versehenen Anlagefläche 31 der Nockenwelle 5 anliegt. Die Abmessungen des nockenförmigen Fortsatzes 29 sind dabei so bemessen, dass letzterer über den Grundkreis 33 des Nockens 4 hinausragt, so dass beim Drehen der Nockenwelle 5 der nockenförmige Fortsatz 29 das Gaswechselventil 2 über den Tassenstößel 3 vom Ventilsitz 35 abhebt.

In der zweiten Schaltstellung des Dekompressionshebels 16 (siehe Fig. 11) liegt eine gerade ausgebildete Seitenfläche 35 des Hebelarms 26 an der Stirnseite 37 des Nockens 4 an. In die Stirnseite 37 des Nockens 4 ist eine Nut 39 eingebracht, deren Grundfläche aus zwei zueinander geneigten Teilflächen 39a und 39b besteht, wobei durch die beiden Teilflächen 39a und 39b eine Schnittlinie 39c gebildet wird. In der zweiten Schaltstellung liegt dann die Seitenfläche 35 des Hebelarms 26 an der Schnittlinie 39c an. Durch diese Linienberührung wird verhindert, dass der Dekompressionshebel 16 bei der Überführung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung unter Umständen aufgrund durch Öl und/oder Schmutz verursachter Adhäsionskräfte an der Stirnseite 37 des Nockens 4 haften bleibt. In der zweiten Schaltstellung ist der nockenförmige Fortsatz 29 des Hebelarms 27 so verschwenkt, dass der Tassenstößel 3 mit dem Grundkreis 33 und den übrigen Abschnitten des Nockens 4 zusammenwirkt, ohne dass der Dekompressionshebel 16 in Kontakt mit dem Nocken 4 tritt.

Im Betrieb der Brennkraftmaschine wirken auf den Dekompressionshebel 16 aufgrund der Drehung der Nockenwelle 5 Fliehkräfte, die ein um die Drehachse des Dekompressionshebels 16 gerichtetes Drehmoment auf den Dekompressionshebel 16 wirken lassen, das der Federkraft der Spiralfeder 24 entgegenwirkt. Das durch die Wirkung der Spiralfeder 24 verursachte Moment ist bei geringen Drehzahlen (z. B. < 500 1/min) größer als das von den Fliehkräften verursachte Moment, so dass der Dekompressionshebel 16 in seine in Fig. 3 dargestellte erste Schaltstellung gedrückt wird. In dieser Schaltstellung wirkt der nockenförmige Fortsatz 29 - wie bereits angeführt - mit dem Tassenstößel 3 zusammen. Mit steigender Drehzahl der Nockenwelle 5 steigt das durch die Fliehkräfte auf den Dekompressionshebel 16 einwirkende Drehmoment, bis dieses das aufgrund der Wirkung der Spiralfeder 24 verursachte Drehmoment übersteigt. Ab diesem Punkt wird der Dekompressionshebel 16 gegen die Wirkung der Spiralfeder 24 verschwenkt. Bei dieser Schwenkbewegung wird einerseits der wirksame Hebelarm geringer, andererseits steigt der für die Fliehkraft maßgeblich wirksame Radius. Dies führt bei geeigneter Auslegung dazu, dass der Dekompressionshebel 16 unmittelbar in seine zweite Schaltstellung (Fig. 11) verschwenkt bzw. überführt wird. Befindet sich der Dekompressionshebel 16 in seiner zweiten Schaltstellung und wird die Schaltdrehzahl erreicht bzw. unterschritten, ändert sich die Relation zwischen Radius und Hebelarm in umgekehrter Weise, so dass die Schwenkbewegung in Richtung erster Schaltstellung sicher unterstützt wird.

Claims

1. Automatische Dekompressionsvorrichtung für ventilgesteuerte Brennkraftmaschinen mit mindestens einer Nockenwelle (5) zur Betätigung von Gaswechselventilen (2) und einem mit mindestens einem Gaswechselventil zusammen wirkenden Dekompressionshebel (16) mit zwei Hebelarmen (26, 27), der auf einer Drehachse an der Nockenwelle gelagert ist und der aufgrund der bei der Drehbewegung der Nockenwelle (5) auf ihn wirkenden Fliehkräfte aus einer ersten Schaltstellung in eine zweite Schaltstellung überführbar ist, wobei die Nockenwellenachse und die Drehachse des Dekompressionshebels (16) etwa senkrecht aufeinander stehen und ein Hebelarm (27) einen nockenförmigen Fortsatz (29) aufweist, der mittelbar mit dem Gaswechselventil (2) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseite der Nockenwelle (5) eine Nut (18) aufweist, in der der Dekompressionshebel (16) gelagert ist.

2. Automatische Dekompressionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dekompressionshebel (16) gegen die Wirkung der Fliehkräfte von einem Federelement (24) beaufschlagt ist.

3. Automatische Dekompressionsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (24) eine axial in der Nockenwelle (5) geführte Spiralfeder ist.

4. Automatische Dekompressionsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Stirnseite (37) des zum Dekompressionshebel (16) benachbarten Nockens (4) ein Anschlag (39c) für einen Hebelarm (26) des Dekompressionshebels (16) vorgesehen ist.

5. Automatische Dekompressionsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (39c) von einer Schnittlinie zweier in einer Nut (39) eingebrachter und zueinander geneigter Teilflächen (39a, 39b) gebildet ist, dergestalt, dass eine Seitenfläche (35) des Hebelarms (26) an der Schnittlinie (39c) beider Teilflächen (39a, 39b) anliegt.