Einrichtung zur Kleinhaltung von Ventilspieländerungen an einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Kleinhaltung von Ventilspieländerungen
an einer Brennkraftmaschine, insbesondere luftgekühlten Brennkraftmaschine, mit
hängend im Zylinderkopf angeordneten, über Kipphebel betätigten Ein- und Auslaßventilen,
bei welcher einem Arbeitszylinder zur Aufnahme der Kipphebellagerachse ein Lagerbock
zugeordnet ist, der durch Mittel geringerer Wärmedehnung als die des Zylinderkopfes
im Kern des Zylinderkopfes verankert ist.Device for keeping valve clearance changes small in an internal combustion engine
The invention relates to a device for keeping valve clearance changes small
on an internal combustion engine, in particular an air-cooled internal combustion engine
Inlet and outlet valves suspended in the cylinder head and operated via rocker arms,
in which a working cylinder for receiving the rocker arm bearing axis is a bearing block
is assigned, by means of lower thermal expansion than that of the cylinder head
is anchored in the core of the cylinder head.
Um unerwünschte Ventilspieländerungen während des Betriebes der Maschine
zu vermeiden, ist es bekannt, den Lagerbock für die Kipphebel mit den Befestigungsschrauben
für den Zylinderkopf zu verbinden. Diese Befestigungsschrauben sind im Kurbelgehäuse
verankert. Eine solche Ausführung ist, abgesehen von ihrem vielgliederigen Lageraufbau,
an die Lage der Befestigungsschrauben um den Arbeitszylinder gebunden. Da zugleich
die Stellung der Ventile festliegt, müssen infolgedessen die Kipphebel und die Führungen
der Stößelstangen an die Gegebenheiten des übrigen Zylinderkopfes angepaßt werden,
was zu komplizierten und teueren Ausführungen führt. Es ist auch eine Ausführung
bekannt, bei welcher die den Lagerbock enthaltende Kipphebelschale durch frei stehende
Befestigungsschrauben mit dem Zylinderkopfunterteil verbunden ist. Die Bolzen dienen
zur Halterung der als getrenntes Bauteil auf den Zylinderkopf aufgesetzten Kipphebelschale
und sind somit den Formänderungen des Zylinderkopfes ausgesetzt. Es müssen somit
größere Ventilspieländerungen in Kauf genommen werden. Ferner ist eine Ventilsteuerung
bekannt, bei welcher durch eine beim Betrieb der Maschine unter Wärmeanfall erzwungene
Formänderung des Kipphebelbockes das Spiel zwischen dem Ventil und der Steuerwelle
ausgeglichen werden soll. Zu diesem Zweck ist der Kipphebelbock als Leichtmetallformkörper
auf den Zylinderkopf aufgesetzt und mit einem eingegossenen Metallstreifen versehen.
Eine unerwünscht große Ausdehnung des Zylinderkopfes unter Wärmeanfall vermag der
Metallstreifen, der nur auf den Kipphebelbock beschränkt ist, nicht zu verhindern.
Die Ausdehnungen des Zylinderkopfes können somit durch diese Einrichtung zur Kleinhaltung
der Ventilspieländerungen nicht erfaßt werden.To avoid unwanted changes in valve clearance during operation of the machine
To avoid it, it is known to use the mounting screws for the rocker arm
for the cylinder head to connect. These fastening screws are in the crankcase
anchored. Such a design is, apart from its multi-part bearing structure,
tied to the position of the fastening screws around the working cylinder. There at the same time
the position of the valves is fixed, the rocker arms and the guides must
the push rods are adapted to the conditions of the rest of the cylinder head,
which leads to complicated and expensive designs. It's also an execution
known in which the rocker arm shell containing the bearing block by free-standing
Fastening screws are connected to the lower part of the cylinder head. The bolts serve
to hold the rocker arm shell placed on the cylinder head as a separate component
and are thus exposed to the changes in shape of the cylinder head. So it must
larger valve clearance changes are accepted. There is also a valve control
known in which by a forced during operation of the machine under heat build-up
Change in shape of the rocker arm block the play between the valve and the control shaft
should be balanced. For this purpose, the rocker arm bracket is a light metal molded body
placed on the cylinder head and provided with a cast metal strip.
An undesirably large expansion of the cylinder head under exposure to heat is capable of
Metal strip, which is only limited to the rocker arm bracket, cannot be prevented.
The expansions of the cylinder head can thus be kept small by this device
the valve clearance changes are not recorded.
Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß
in an sich bekannter Weise Lagerbock und Zylinderkopf aus einem Stück bestehen und
daß ein in ebenfalls bekannter Weise in den Lagerbock eingegossenes Band aus Werkstoff
mit geringer Wärmedehnung sich in den Kern des Zylinderkopfes derart erstreckt,
daß die bei Temperaturerhöhung eintretende Ausdehnung des Lagerbockes und des Zylinderkopfes
klein gehalten wird. Diese einfache Maßnahme, die gußtechnisch keine Schwierigkeiten
bereitet, ermöglicht es, in arbeitssparender Weise den Lagerbock zusammen mit dem
Zylinderkopf zu fertigen und ihn an einer Stelle vorzusehen, die eine einfache Gestaltung
der Kipphebel zuläßt und ferner eine günstige Führung der Antriebsteile der Kipphebel
gestattet. Auch werden die Aufwendungen für die Bearbeitung und Abdichtung der Kipphebelschale
auf ein Mindestmaß beschränkt und trotzdem günstige Ventilspielwerte in allen Betriebsbereichen
der Maschine erzielt. Vorzüglich ist das Band als V-förmiges Stahlband ausgebildet,
dessen Spitze sich in den Lagerbock erstreckt und dessen freie Schenkel von den
Befestigungsschrauben desZylinderkopfesdurchsetzt werden. Diese Anordnung gewährleistet
eine gute Verankerung des Lagerbockes, wobei der Zylinderkopf trotzdem einfach gehalten
werden kann. Ein günstiger Aufbau des Zylinderkopfes, insbesondere für luftgekühlte
Brennkraftmaschinen, ergibt sich dadurch, daß sich zwischen den Schenkeln des Stahlbandes
ein Kühlluftkanal sowie der Auslaßkanal des Zylinderkopfes erstreckt.According to the invention, these disadvantages are avoided in that
in a manner known per se, the bearing block and cylinder head consist of one piece and
that a band of material cast into the bearing block in a likewise known manner
with low thermal expansion extends into the core of the cylinder head in such a way that
that the expansion of the bearing block and the cylinder head which occurs when the temperature increases
is kept small. This simple measure does not cause any difficulties in terms of casting
prepares, makes it possible, in a labor-saving manner, the bearing block together with the
To manufacture the cylinder head and to provide it in a location that is easy to design
the rocker arm and also a favorable guidance of the drive parts of the rocker arm
allowed. Also the expenses for the processing and sealing of the rocker arm shell
limited to a minimum and nevertheless favorable valve clearance values in all operating ranges
achieved by the machine. The band is ideally designed as a V-shaped steel band,
whose tip extends into the bearing block and its free legs from the
Fastening screws of the cylinder head are enforced. This arrangement ensures
a good anchoring of the bearing block, with the cylinder head still kept simple
can be. A favorable construction of the cylinder head, especially for air-cooled
Internal combustion engines, results from the fact that between the legs of the steel strip
a cooling air duct and the exhaust duct of the cylinder head extends.
In der Zeichnung, welche eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung
zeigt, ist F i g. 1 ein Querschnitt durch den Zylinder und Zylinderkopf einer luftgekühlten
Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Verankerung der Kipphebellagerung und
F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie 11-II der F i g. 1. In das Kurbelgehäuse 1 ist
ein Arbeitszylinder 2 eingesetzt, welcher einen Zylinderkopf 3 trägt. Der Zylinderkopf
3 besteht mit einer Kipphebelschale 4 aus einem Stück und ist zusammen mit dem Arbeitszylinder
2 durch am Umfang desselben angeordnete
Dehnschrauben 5 im Kurbelgehäuse
1 befestigt. Die Dehnschrauben 5 sind bis in den Kern 6 des Zylinderkopfes 3 geführt
und werden durch Muttern 7 gleichmäßig festgezogen. Die Muttern 7 sind durch Öffnungen
8, 8' im Zylinderkopf 3 von oben her zugänglich. Nach erfolgter Montage werden die
Öffnungen 8, 8' durch Gewindestopfen 9 öldicht verschlossen, welche in den Boden
10 der Kipphebelschale 4 eingeschraubt sind. Der Zylinderkopf 3 besitzt einen Lagerbock
11, welcher über die Kipphebelschale 4 vorsteht und zur Halterung eines Lagerbolzens
12 dient. Auf dem Lagerbolzen 12 ist ein Kipphebel 13 für das Einlaßventil und ebenso
ein Kipphebel 14 für das Auslaßventi115 drehbar gehalten. Der Kipphebel 14
wird durch eine Stößelstange 16 betätigt und steht über eine Einstellschraube 17
mit dem Schaft 18 des Auslaßventils 15 in Verbindung. In den Lagerbock 11
ist ein V-förmiges Band 19 aus Invarstahl mit hohem Nickelgehalt eingegossen, welches
bis zum Kern 6 des Zylinderkopfes geführt ist. Die freien Enden der Schenkel 20,
20' des Stahlbandes 19 sind abgewinkelt, werden von den Dehnschrauben 5 durchsetzt
und bilden eine Auflage 21 für die Befestigungsmuttern 7. Zwischen den Schenkeln
20, 20' des Stahlbandes 19
erstreckt sich der durch das Ventil
15 gesteuerte Auslaßkana122 und ebenso ein Kühlluftkanal23, welcher mit Kühlrippen
24 versehen ist.In the drawing showing an exemplary embodiment of the invention, FIG. 1 shows a cross section through the cylinder and cylinder head of an air-cooled internal combustion engine with the anchoring of the rocker arm mounting according to the invention and FIG. 2 is a section along line 11-II in FIG. 1. A working cylinder 2, which carries a cylinder head 3, is inserted into the crankcase 1. The cylinder head 3 consists of one piece with a rocker arm shell 4 and is fastened together with the working cylinder 2 in the crankcase 1 by expansion screws 5 arranged on the circumference thereof. The expansion screws 5 extend into the core 6 of the cylinder head 3 and are evenly tightened by nuts 7. The nuts 7 are accessible from above through openings 8, 8 'in the cylinder head 3. After assembly, the openings 8, 8 'are closed oil-tight by threaded plugs 9 which are screwed into the bottom 10 of the rocker arm shell 4. The cylinder head 3 has a bearing block 11 which protrudes over the rocker arm shell 4 and serves to hold a bearing pin 12. A rocker arm 13 for the inlet valve and also a rocker arm 14 for the outlet valve are rotatably supported on the bearing pin 12. The rocker arm 14 is actuated by a push rod 16 and is connected to the shaft 18 of the outlet valve 15 via an adjusting screw 17. A V-shaped band 19 made of Invar steel with a high nickel content is cast in the bearing block 11 and extends as far as the core 6 of the cylinder head. The free ends of the legs 20, 20 'of the steel band 19 are angled, are penetrated by the expansion screws 5 and form a support 21 for the fastening nuts 7. Between the legs 20, 20' of the steel band 19 extends the outlet channel 122 controlled by the valve 15 and also a cooling air duct 23 which is provided with cooling fins 24.
Beim Lauf der Maschine werden von der im einzelnen nicht näher veranschaulichten
Nockenwelle über die Stößelstange 16 die Kipphebel 13, 14 angetrieben. Die Kipphebel
führen dabei um die Achse des Bolzens 12 Kippbewegungen aus, wodurch das Ventil
15 geöffnet oder geschlossen wird. Erwärmt sich die Maschine, so wird die anteilige
Ausdehnung des mit dem Zylinderkopf verbundenen Lagerbockes 11 durch das eingegossene
Stahlband 19 so weit ausgeglichen, daß das einmal eingestellte Ventilspiel im wesentlichen
erhalten bleibt.When the machine is running, these are not illustrated in detail
The rocker arm 13, 14 is driven by the camshaft via the push rod 16. The rocker arms
perform 12 tilting movements about the axis of the bolt, whereby the valve
15 is opened or closed. If the machine heats up, the proportionate
Expansion of the bearing block 11 connected to the cylinder head through the cast
Steel band 19 balanced so far that the valve clearance, once set, is essentially
preserved.