DE102008020909A1 - Decompression device for two-cylinder internal-combustion engine, has cam shaft exhibiting eccentric shafts that convert movement of centrifugal force element into radial movement of valve lifters - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dekompressionsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.The The present invention relates to a decompression device for an internal combustion engine.
Bei Brennkraftmaschinen ist häufig gefordert, die zum Starten bzw. zum Andrehen der Brennkraftmaschine notwendige Kraft zu verringern. Die Hauptursache für die Probleme beim Andrehen des Motors bzw. die dafür erforderliche relativ hohe Kraft liegt in der Motorkompression. Im Stand der Technik finden sich daher zahlreiche Vorrichtungen und Mechanismen zur Dekompression des Motors bzw. der Brennkraftmaschine, um deren Anlassen zu erleichtern. Während zunächst manuell zu betätigende Systeme bereitgestellt wurden, fand sich im Laufe der Zeit ein Bedarf an automatisierten Dekompressionsvorrichtungen, die lediglich innerhalb eines bestimmten geringen Drehzahlbereichs wirksam sind.at Internal combustion engines are often required to start or to reduce the force required to crank the internal combustion engine. The main cause of problems with cranking the engine or the required relatively high force is in the engine compression. Numerous are therefore found in the prior art Devices and mechanisms for decompressing the engine or the internal combustion engine to facilitate their starting. While initially provided manually operated systems were found to be a need for automated over time Decompression devices that are only within a specific low speed range are effective.
Im Stand der Technik wurden daher zahlreiche automatisierte Dekompressionsvorrichtungen bereitgestellt, die teilweise elektronisch und teilweise mechanisch geregelt sind.in the The prior art has therefore provided numerous automated decompression devices, partly electronically and partly mechanically regulated.
Mechanisch geregelte Dekompressionsvorrichtungen bieten dabei den Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus, der keinerlei elektronische Komponenten oder Batterien erfordert. Um eine drehzahlabhängige Wirksamkeit der Dekompressionsvorrichtung bereitzustellen, wird in der Regel auf durch Fliehkraft unterstützte Systeme zurückgegriffen.Mechanically Regulated decompression devices offer the advantage of a particularly simple design, which does not contain any electronic components or batteries required. To a speed-dependent effectiveness the decompression device is usually resorted to centrifugally supported systems.
So
zeigt das
Das
Europäische Patent
Derartige Dekompressionsvorrichtungen stellen zwar bei Einzylinder-Brennkraftmaschinen-akzeptable Lösungen bereit, sind jedoch auf Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, insbesondere wenn sich die Zylinder in einer V-Anordnung zueinander befinden, nicht ohne weiteres übertragbar. Daher finden sich im Stand der Technik weitere Lösungen für Dekompressionsvorrichtungen für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen.such Although decompression devices are acceptable for single-cylinder engines Solutions are ready, however, are on multi-cylinder internal combustion engines, in particular when the cylinders are in a V-arrangement with respect to each other, not readily transferable. Therefore, can be found in the state technology further solutions for decompression devices for multi-cylinder internal combustion engines.
So
zeigt das Europäische Patent
Das
Europäische Patent
Nachteilig an dieser Ausführung ist jedoch, dass die Nockenwelle, die Profilstange und die Ventilausheber sehr ge nau gefertigt werden müssen und aufwendig zu montieren sind, was mit hohen Kosten verbunden ist. Des weiteren ist auch bei dieser Ausführungsform ein Konstrukteur gewissen Zwängen hinsichtlich der Ventilanordnung unterworfen, da diese Dekompressionsvorrichtung nicht dazu geeignet ist, entfernt von dem Fliehkrafthebel angeordnete Nocken bzw. Ventile zu betätigen und die Auslassventile mit ihrer entsprechenden Nocken somit nahe an dem Fliehkrafthebel vorzusehen sind.A disadvantage of this design, however, is that the camshaft, the profile rod and the valve lifter must be made very precise ge and are expensive to install, which is associated with high costs. Further, also in this embodiment, a designer is subject to certain constraints on the valve arrangement, since this decompression device is not suitable is to operate remote from the centrifugal lever arranged cams or valves and the exhaust valves are thus provided with their respective cams close to the centrifugal lever.
Es besteht daher ein Bedarf an einer automatisierten Dekompressionsvorrichtung, insbesondere für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, die günstig herzustellen und zu montieren ist und darüber hinaus beliebige Anordnungen der Nocken bzw. der Einlaß- und Auslassventile ermöglicht.It There is therefore a need for an automated decompression device, especially for multi-cylinder internal combustion engines, the cheap manufacture and assemble is and beyond any Arrangements of the cams and the inlet and outlet valves allows.
Erfindungsgemäß wird daher eine Dekompressionsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitgestellt.According to the invention Therefore, a decompression device according to claim 1 is provided.
Weitere sinnvolle Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.Further useful embodiments of the invention can be found in the subclaims.
Die erfindungsgemäße Dekompressionsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine umfasst eine Nockenwelle, ein Fliehkraftelement, das in eine Ruheposition vorgespannt ist, und mindestens einen Ventilausheber, der in der Nockenwelle radial verschiebbar gelagert ist, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle hohl ausgebildet ist und in sich mindestens eine konzentrisch angeordnete Kopplungseinrichtung aufweist, die eine Bewegung des Fliehkraftelements in eine Radialbewegung des mindestens einen Ventilaushebers umsetzt.The Decompression device according to the invention for an internal combustion engine comprises a camshaft, a centrifugal force element, which is biased to a rest position, and at least one valve lifter, which is mounted radially displaceable in the camshaft, and is characterized in that the camshaft is hollow and at least one concentrically arranged coupling device having a movement of the centrifugal element in a radial movement the at least one valve lifter converts.
Mittels der hohl ausgebildeten Nockenwelle wird innerhalb der Nockenwelle ein Kanal bereitgestellt, der sich über die gesamte Länge der Nockenwelle erstreckt. Dieser Kanal kann dafür genutzt werden, in ihm Kopplungselemente anzuordnen, um eine fliehkraftbedingte Bewegung des Fliehkraftelements in eine Radialbewegung eines oder mehrerer Ventilausheber umzusetzen. Durch die hohle Nockenwelle und die konzentrisch, das heißt in dem Hohlkanal der Nockenwelle, angeordnete Kopplungseinrichtung ist es möglich, die Bewegung des Fliehkraftelement an eine beliebige Stelle der Nockenwelle weiterzugeben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Längsachse der Nockenwelle und die Längsachse einer jeweiligen Kopplungseinrichtung fluchten. Die Kopplungseinrichtung ist innerhalb des Kanals der Nockenwelle geführt und kann sich somit beliebig weit und unabhängig von der Außengeometrie der Nockenwelle, das heißt den Nockenkonturen, in der Nockenwelle erstrecken.through the hollow camshaft is inside the camshaft a channel is provided that extends the full length the camshaft extends. This channel can be used for this be to arrange in him coupling elements to a centrifugal force Movement of the centrifugal element in a radial movement of one or implement several valve lifters. Through the hollow camshaft and concentric, that is in the hollow channel of the camshaft, arranged coupling device, it is possible the movement of the centrifugal force element to pass anywhere on the camshaft. In particular, it can be provided that the longitudinal axis the camshaft and the longitudinal axis of a respective coupling device aligned. The coupling device is within the channel of Camshaft out and can thus arbitrarily far and regardless of the external geometry of the camshaft, that is, the cam contours extending in the camshaft.
Diese Abkehr vom bisher im Stand der Technik verfolgten Prinzip der exzentrisch zur Nockenwelle angeordneten Kopplungseinrichtungen hebt den Zwang auf, die Ventilausheber bzw. die Auslassventile nahe bzw. neben dem Fliehkraftelement anzuordnen. Der Hohlkanal innerhalb der Nockenwelle stellt weiterhin eine einfache und ausreichende Führung der Kopplungseinrichtung bereit, die daher ohne strenge Fertigungstoleranzen herstellbar und einfach zu montieren ist, wie des weiteren noch ausgeführt wird.These Turning away from the previously pursued in the prior art principle of eccentric arranged to camshaft coupling devices lifts the constraint on, the valve lifters or the exhaust valves near or beside to arrange the centrifugal force element. The hollow channel inside the camshaft continues to provide a simple and sufficient guide Coupling device ready, which therefore without strict manufacturing tolerances It is easy to assemble and easy to assemble is performed.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Fliehkraftelement ein Fliehkrafthebel und die mindestens eine Kopplungseinrichtung setzt dessen fliehkraftbewirkte Drehbewegung in einer Radialbewegung des mindestens ein Ventilaushebers um.In An embodiment of the invention is the centrifugal element a centrifugal lever and the at least one coupling device sets its centrifugally induced rotational movement in a radial movement of the at least one valve lifter.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind mindestens zwei Kopplungseinrichtungen vorgesehen, wobei eine erste Kopplungseinrichtung mit dem Fliehkraftelement gekop pelt und jede weitere Kopplungseinrichtung mit mindestens einem Ventilausheber gekoppelt ist und mit der ersten Kopplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung mit einer Verbindung steht.In Another embodiment of the invention is at least two coupling devices provided, wherein a first coupling device with gekop pelt the centrifugal force and any other coupling device is coupled with at least one valve lifter and with the first Coupling device in rotary driving connection with a connection stands.
Selbstverständlich kann darüber hinaus auch die erste Kopplungseinrichtung mit mindestens einem Ventilausheber gekoppelt sein.Of course may also be the first coupling device be coupled with at least one valve lifter.
Auf diese Weise kann die Kopplungseinrichtung abschnittsweise hergestellt und montiert werden, was insbesondere einen modularen Aufbau für Multizylinder-Brennkraftmaschinen ermöglicht.On In this way, the coupling device can be produced in sections and mounted, which in particular a modular structure for multi-cylinder internal combustion engines allows.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Kopplungseinrichtung jeweils eine Exzenterwelle ist.Especially it can be provided that the at least one coupling device each is an eccentric shaft.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass in jedem der Ventilausheber eine Aussparung vorgesehen ist, in der ein Exzenterelement einer als Kopplungseinrichtung dienenden Exzenterwelle angeordnet ist, um eine Drehbewegung der Exzenterwelle in einer Radialbewegung des Ventilaushebers umzusetzen.Of further it can be provided that in each of the valve lifters a recess is provided, in which an eccentric element of a arranged as a coupling device serving eccentric shaft, about a rotational movement of the eccentric shaft in a radial movement of Implement valve lifter.
Durch die Anordnung des Exzenterelements relativ zum Ventilausheber wird erreicht, dass in der Ruheposition eine Selbsthemmung (Kniehebelprinzip) eintritt. Dies bedeutet, dass beim Ausheben des Ventils die Kraft über den Ventilausheber und die Exzenterwelle direkt in die Nockenwelle eingeleitet wird. Hierdurch wird beim Ausheben des Ventils keine Kraft in die Hebel eingeleitet. Weiter wird durch diesen kurzen und linearen Kraftverlauf erreicht, dass die Einzelteile mit relativ hohem Spiel gefertigt werden können. Dies ermöglicht eine kostengünstige Fertigung (große Toleranzen) und eine einfache Montage durch Zusammenstecken der Bauteile. Da über die Kontaktflächen der Hebel keine Aushebekraft übertragen wird, entstehen sehr geringe Reibkräfte. Das von dem Fliehkraftelement erzeugte Moment auf die Exzenterwellen bzw. die Kopplungseinrichtung muss lediglich das Reibmoment des Mechanismus überwinden.By the arrangement of the eccentric is relative to the valve lifter achieved that in the rest position self-locking (toggle principle) entry. This means that when you lift the valve, the force over the valve lifter and the eccentric shaft directly into the camshaft is initiated. As a result, when lifting the valve no force introduced into the levers. Next is through this short and linear Force curve achieved that the items with relatively high clearance can be made. This allows a cost-effective production (large tolerances) and a simple assembly by mating the components. There over the contact surfaces of the levers do not transmit a lifting force is, very low friction forces. That of the centrifugal force element generated moment on the eccentric shafts or the coupling device only has to overcome the friction torque of the mechanism.
Des weiteren kann ein Knebel vorgesehen sein, der mit der mindestens einen Kopplungseinrichtung in Drehmitnahmeverbindung steht und in einer Kontur des Fliehkrafthebels gelagert ist.Furthermore, a gag can be provided be, which is in rotational drive connection with the at least one coupling device and is mounted in a contour of the centrifugal lever.
Es kann eine schlitzförmige Aussparung in dem mindestens einen Kopplungselement vorgesehen sein, in der der Knebel geführt ist, so dass eine Drehmitnahmeverbindung zwischen Knebel und Kopplungseinrichtung bereitgestellt ist. Mittels des Knebels kann eine einfache Übertragung der exzentrischen Drehbewegung des Fliehkrafthebels auf eine konzentrische Drehbewegung der mindestens ein Kopplungseinrichtung bzw. Exzenterwelle bereitgestellt werden.It may be a slot-shaped recess in the at least one Coupling be provided, in which the gag out is, so that a rotary driving connection between toggle and coupling device is provided. By means of the gag can be a simple transmission the eccentric rotary motion of the centrifugal lever on a concentric Rotational movement of the at least one coupling device or eccentric shaft to be provided.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Fliehkrafthebel mittels einer in ihn eingepressten Welle in einem mit der Nockenwelle in Drehmitnahmeverbindung stehenden Nockenwellenrad gelagert und in einer Ausnehmung des Nockenwellenrads geführt ist. Selbstverständlich kann die Verbindung des Fliehkrafthebels mit dem Nockenwellenrad auch auf andere Weise als mittels einer eingepressten Welle bereitgestellt werden. Insbesondere kann das Nockenwellenrad mit einer Außenzahnung zum Antrieb der Nockenwelle versehen sein.In An embodiment may be provided that the centrifugal lever by means of a pressed-in shaft in one with the camshaft stored in Drehmitnahmeverbindung camshaft and is guided in a recess of the camshaft sprocket. Of course can the connection of the centrifugal lever with the camshaft also provided in other ways than by means of a pressed-in shaft become. In particular, the camshaft sprocket may have an external toothing be provided to drive the camshaft.
Wird das Nockenwellenrad zum Antrieb der Nockenwelle verwendet, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Dekompressionsvorrichtung zudem eine beliebige Anordnung des Nockenwellenrads auf der Nockenwelle. Ein Konstrukteur ist nicht auf eine stirnseitige Anordnung festgelegt, es wird ihm vielmehr insbesondere ermöglicht, das Nockenwellenrad mittig auf der Nockenwelle anzuordnen, so dass sich ein symmetrischer Nockenwellenaufbau ergibt.Becomes the camshaft used to drive the camshaft allows the inventive design of the decompression device also any arrangement of the camshaft sprocket on the camshaft. A designer is not set to an end-face arrangement, it is rather possible, in particular, the camshaft wheel to arrange centrally on the camshaft so that a symmetrical Camshaft design yields.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass sich eine erste Kopplungseinrichtung auf einer Seite des Fliehkraftelements und mindestens eine weitere Kopplungseinrichtung auf der anderen Seite des Fliehkraftelements befinden.Especially can be provided that a first coupling device on one side of the centrifugal force element and at least one further coupling device located on the other side of the centrifugal element.
Da sich der Hohlkanal innerhalb der Nockenwelle über die gesamte Nockenwelle erstreckt, ist somit bspw. möglich, bei einem mittig angeordneten Nockenwellenrad jeweils einen Zylinder auf jeder Seite des Nockenwellenrads anzuordnen und eine Bewegung des Fliehkraftelements auf beide Seiten des Nockenwellenrads umzusetzen. Auf diese Weise können auch ein oder mehrere Ventilausheber auf jeder Seite des Nockenwellenrads vorgesehen sein.There the hollow channel within the camshaft over the entire Camshaft extends, is thus possible, for example, at a centrally located camshaft sprocket one cylinder on each side to arrange the camshaft and a movement of the centrifugal element to implement on both sides of the camshaft sprocket. That way you can also one or more valve lifters on each side of the camshaft sprocket be provided.
Es kann vorgesehen sein, eine Druckfeder zwischen einer ersten und einer weiteren Exzenterwelle vorzusehen, die die Exzenterwellen in die Aussparung der jeweiligen Ventilausheber drückt. Insbesondere bei einer voranstehend beschriebenen Anordnung mit mittigem Nockenwellenantriebsrad kann somit auf besonders einfache Weise ein fester Sitz der Kopplungseinrichtung selbst bei großen Toleranzen bereitgestellt werden. Bei stirnseitiger Anordnung des Nockenwellenrads kann vorgesehen sein, dass der Knebel mit der mindestens einen Kopplungseinrichtung verschraubt ist. Bei einer solchen stirnseitigen Anordnung kann sich somit eine mittels einer schlitzförmigen Aussparung bereitgestellte Drehmitnahmeverbindung erübrigen und die Verbindung durch simples Verschrauben mit der Kopplungsvorrichtung bzw. der Exzenterwelle bereitgestellt werden.It can be provided, a compression spring between a first and provide a further eccentric shaft, the eccentric shafts presses into the recess of the respective valve lifters. In particular, in an arrangement described above with Central camshaft drive wheel can thus be particularly simple Make a tight fit of the coupling device even with large Tolerances are provided. In frontal arrangement of the Camshaft gear can be provided that the toggle with the at least a coupling device is screwed. In such a frontal Arrangement can thus one by means of a slot-shaped Recess provided rotary drive connection unnecessary and the connection by simply screwing with the coupling device or the eccentric shaft are provided.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further Advantages and embodiments of the invention will become apparent from the Description and attached drawing.
Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in each case specified combination, but also in other combinations or can be used in isolation, without the scope of the present To leave invention.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The Invention is based on an embodiment in the Drawing schematically illustrated and will be referred to below described in detail on the drawing.
Die
Die
Dekompressionsvorrichtung
Die
Nockenwelle
Ein
Fliehkrafthebel
Zur
Umsetzung der Bewegung des Fliehkrafthebels
Der
Fliehkrafthebel
Die
Exzenterwelle
Eine
Druckfeder
In
der Ruheposition der Dekompressionsvorrichtung
Im
Betrieb rotiert die Nockenwelle
Eine
ungewollte Bewegung der Ventilausheber
Des
weiteren sind die Exzenterwellen
Dies
alles ermöglicht eine Konstruktion der einzelnen Bauteile
mit relativ großen Fertigungstoleranzen, und damit eine
günstige Herstellung. Des weiteren ist eine Montage der
Dekompressionseinrichtung
Durch
die Kraftumsetzung innerhalb des Hohlkanals
Das
dargestellte Prinzip einer Dekompressionsvorrichtung
Ist
das Nockenwellenrad
Die
dargestellte Dekompressionsvorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: CENTMAYER, RALF, 88677 MARKDORF, DE Inventor name: WIZGALL, EBERHARD, 75428 ILLINGEN, DE |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HOESSLE PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, 70173 STUTTG |
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R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: RAIBLE, DEISSLER, LEHMANN PATENTANWAELTE PARTG, DE Representative=s name: GLAWE DELFS MOLL PARTNERSCHAFT MBB VON PATENT-, DE |
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: RAIBLE, DEISSLER, LEHMANN PATENTANWAELTE PARTG, DE |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |