DE2024972A1 - Valve actuation for internal combustion engines - Google Patents
Valve actuation for internal combustion enginesInfo
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Description
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Be s ch reibung Ventilbetätigung für Brennkraftmaschinen Be s ch rei environment Ventilbetätigu ng inen raftmasch for Brennk
Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigung für Brennkraftmaschinen, insbesondere solche mit obenliegender Uoekenwel-The invention relates to a valve actuator for internal combustion engines, especially those with overhead Uoekenwel-
bahn.
Ie, mit einem eine Glei"fyxläche für einen auf einer Hocken—
welle sitzenden Nocken aufweisenden, um eine Schwenkachse schwenkbar gelagerten und mit einem Ventilstößel zusammenwirkenden
Schwing- oder Kipphebelo train.
Ie, with a sliding surface for a cam seated on a camshaft, pivoted about a pivot axis and interacting with a valve tappet or rocker arm or the like
Bekanntlich ist, wie auch das Kennlinienfeld nach Figur 1 seigt, der jeweilige Betriebspunkt einer Brennkraftmaschine, beispielsweise einer solchen für ein Kraftfahrzeug, eindeutig durch die Drehzahl η und die Stellung der Drosselklappe, also den Drosselklappenwinkel d, definiert. In Figur 1 ist der effektive Mitteldruck ρ im Zylinder, der ein Maß für das von der Maschine abgegebene Drehmoment darstellt, über der in Umdrehungen je Minute gemessenen Motordrehzahl η aufgetragen. Bei einer Drehzahl n1, einem relativ kleinen Drosselklappenwinkel d und einer sehr kleinen, in Prozent gemessenen Steigung s ergibt sich bei dem hier betrachtetenIt is known how the family of characteristics according to FIG. 1 seigt, the respective operating point of an internal combustion engine, for example one for a motor vehicle, unambiguously defined by the speed η and the position of the throttle valve, i.e. the throttle valve angle d. In figure 1 is the effective mean effective pressure ρ in the cylinder, which is a measure of the torque delivered by the machine, Plotted against the engine speed η measured in revolutions per minute. At a speed n1, a relatively small one Throttle valve angle d and a very small slope s, measured in percent, results from the one considered here
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Kraftfahrzeugmotor ein Betriebspunkt A im Teillastbereich9 während zur Einstellung desselben Drehzahlwertes ni bei Vollast der Betriebspunkt B auf der Kurve ν vollständig geöffneter Drosselklappe liegto Motor vehicle engine an operating point A in the partial load range 9 while, for setting the same speed value ni at full load, the operating point B is on the curve ν with the throttle valve fully open, o
Im einzelnen ist der Verlauf des Drehmoments M und der ab·= gegebenen Leistung N in Abhängigkeit yon der Motordrehzahl η noch durch weitere Einflüsse bestimmto Figur 2 zeigt zunächst die Abhängigkeit des Drehmoments M und der Leistung N von der Drehzahl n, wobei sowohl für das Drehmoment als auch für die Leistung zwei Kurven aufgetragen sindo Dabei gelten die ausgezogenen Kurven für einen derart gestalteten Nocken«, daß das Schließen des Einlaßventils vorverlegt ist, dagegen beziehen sich die unterbrochengezeichneten Kurven auf einen breiten lfockeno Aus dem Diagramm nach Figur 2 wird ersichtlich, daß man bei Gebrauchsmotoren dieser Art, insbesondere Eraftfahrzeugmotoren, an sich widersprüchliche Forderungen erhebt, wenn man bei kleinen Drehzahlen ein großes Drehmoment verlangt, andererseits bei höheren Drehzahlen (Henndrehzahl)aber eine bestimmte Leistung abgegeben werden soll0 Das Verhalten der Maschine bei den verschiedenen Drehzahlwerten verlangt dann nämlich unterschiedlich gestaltete Nokken» Specifically, the variation of the torque M and the given from · = output N is, depending yon the engine speed η or by other influences determined o Figure 2 shows the dependence of the torque M and the power N n of the rotational speed, wherein both the Torque as well as two curves are plotted for power o The solid curves apply to a cam designed in such a way that the closing of the inlet valve is brought forward, whereas the interrupted curves relate to a broad curve o The diagram according to FIG that with utility engines of this type, especially electric vehicle engines, contradicting demands are made if one demands a high torque at low speeds, but on the other hand a certain power should be delivered at higher speeds (engine speed) 0 The behavior of the machine at the different speed values then requires different ge designed Nokken »
Darüber hinaus ist bei der Ausgestaltung des Nockens noch ein weiterer, im folgenden anhand des Diagramms nach Figur erläuterter Zusammenhang zu berücksichtigen,. In Figur 3 ist die Arbeitsweise des Anlaßventils AV"und des Einlaßventils EV in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel a aufgetragen? mit OT und UT sind der obere bzw«, untere Totpunkt bezeichnete Man könnte daran denken, die in Figur 2 unterbrochen gezeichnete Kurve dadurch zu realisieren, daß man infolge entsprechender Wahl der Nockengestaltung das Einlaßventil entsprechend der in Figur 3 strichpunktiert dargestellten Kurve betätigt» Es han-In addition, the design of the cam is still Another relationship explained below with reference to the diagram according to the figure must be taken into account. In Figure 3 is the operation of the starter valve AV "and the intake valve EV plotted as a function of the crank angle a? with OT and UT are the upper and lower dead center, respectively. One could think of realizing the curve drawn as interrupted in FIG. 2 by making the appropriate choice the cam design actuates the inlet valve in accordance with the curve shown in dash-dotted lines in FIG.
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delt sich dann also um eine Betätigung des Einlaßventils mit vorgeschobenem "Einlaßschluß". Diese in einer Verringerung des Spreizwinkels b bestehende Betätigung des Einlaßventils führt jedoch zu einer großen Überschneidung der Arbeitskurven AVund EV des Auslaß- und des Einlaßventils im Bereich des oberen Totpunktes OT mit allen Nachteilen bezüglich der Ruhe des Leerlaufs und der Abgasemission. Aus ■ diesem Grunde ist es für kleine Drehzahlen zweckmäßiger, einen engen Hocken.zu verwenden, der einen kleineren Öffnungswinkel des Einlaßventils gemäß der ausgezogenen Kurve in Figur 3 bewirkt.It is then about an actuation of the inlet valve with advanced "inlet closure". This actuation of the inlet valve, which consists in a reduction in the spread angle b however, leads to a large overlap of the working curves AV and EV of the exhaust and intake valves in the area of top dead center OT with all the disadvantages with regard to the quiet of idling and exhaust emissions. the end For this reason, it is more practical for low speeds to use a tight squat, which has a smaller opening angle of the inlet valve according to the solid curve in FIG. 3.
Demgegenüber ist bei höhreren Drehzahlen ein breiter Kokken erwünscht, damit der Nachladeeffekt ausgenutzt werden kann. Am unteren Totpunkt ÜT haben nämlich die einströmenden Gase noch kinetische Energie, so daß trotz des beginnenden Kompressionsdruckes noch Gas in den Zylinder einströmen kann, sofern nur der Nocken genügend breit ist.In contrast, there is a broad cocci at higher speeds desirable so that the reloading effect can be exploited. At bottom dead center UT namely have the inflowing Gases still have kinetic energy, so that gas still flows into the cylinder despite the beginning of the compression pressure can, as long as the cam is wide enough.
Die Breite des Nockens bestimmt den Öffnungswinkel des Einlaßventils und hat letztlich Einfluß auf die jeweilige Füllung im Zylinder. Der in Figur 3 dargestellte Ventilzeitquerschnitt ist bei Maschinen der der Erfindung zugrunde liegenden Art durch den Nockenhub und das Ventilübersetzungsverhältnis bestimmt.The width of the cam determines the opening angle of the inlet valve and ultimately has an influence on the respective filling in the cylinder. The valve timing cross-section shown in FIG is in machines of the type underlying the invention by the cam lift and the valve transmission ratio certainly.
Die bisherige Betrachtung ging im wesentlichen von den Verhältnissen bei unterschiedlichen Drehzahlen aus.The previous consideration was essentially based on the circumstances at different speeds.
Immer größere Bedeutung erhält in letzter Zeit die Frage der Abgasemission, die von der Belastung der Maschine abhängt. Bei Voll- und Teillast ist im allgemeinen die Maschinentemperatur unterschiedlich. Die Temperatur im Verbrennungs- The question has recently become more and more important the exhaust emission, which depends on the load on the machine. The machine temperature is generally different at full and partial load. The temperature in the combustion
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raum der Brennkraftmaschine und die zur Verfugung stehende Verbrennungszeit haben großen Einfluß auf die Abgasemission. Bei Teillast und niedriger Drehzahl wird die Emission unerwünschter Kohlenwasserstoffe begünstigt,, während unter Zugrundelegung derselben Drehzahl, aber bei Tollast, das Problem der Stickoxyd-Emission im Vordergrund steht. Bereits bei der Erläuterung der Figur 3 wurde darauf hingewiesen,, daß die Überlappung der Arbeitskurve von Einlaß- und Außlaßventil Einfluß auf die Abgasemission hat.space of the internal combustion engine and the available Combustion times have a major impact on exhaust emissions. At part load and low speed, the emission of undesired hydrocarbons is favored, while taking as a basis same speed, but at full load, the problem of nitrogen oxide emissions is in the foreground. Already in the explanation of Figure 3 it was pointed out, that the overlap of the working curve of the inlet and outlet valve has an influence on the exhaust gas emissions.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilbetätigung für Brennkraftmaschinen der obengenannten Art zu schaffen, die einerseits den unterschiedlichen Anforderungen an Drehmoment und Leistung bei niedrigen und höheren Drehzahlen genügt, andererseits aber auch die Möglichkeit gibt, die Abgasemission zu verbessern. Die erfindungsgemäße Ventilanordnung ist dadurch gekennzeichent, daß die schwenkbare Lagerung des Schwing- oder Kipphebels als derart last- und/6&er drehzahlabhängig verstellbares Exzenterlager ausgebildet istj, daß bei lastabhängiger Verstellbarkeit bei Drehzahlen oberhalb des Leerlaufdrehzahlbereichs · mit zunehmender Last erfolgende Verstellungen desselben sowie bei drehzahlabhängiger Verstellbarkeitmit zunehmenderThe invention is based on the object of a valve actuator for internal combustion engines of the type mentioned above create, on the one hand, the different demands on torque and power at low and higher The number of revolutions is sufficient, but on the other hand there is also the possibility of improving exhaust emissions. The inventive Valve arrangement is characterized in that the pivotable mounting of the rocker arm or rocker arm as such a load- and / 6 & he speed-dependent adjustable eccentric bearing is designed that with load-dependent adjustability at speeds above the idle speed range · with increasing load adjustments of the same and with speed-dependent adjustability with increasing
en
Drehzahl erfolgende Verstellung/desselben die Schwenkachse des Hebels im Sinne von Vergrößerungen des Ventiljibersetzungsverhältnisses
verlagerno Zweckmäßigerweise besitzt die Gleitbahnflache
ein Profil,, das eine Vergößerung des Ventllübersetzungsverhältnisses
auch bei zunehmendem Uockenhub sicherstellt. en
Speed adjustment taking place / thereof, the pivot axis of the lever in the sense of magnifications of Ventiljibersetzungsverhältnisses shift o expediently has the Gleitbahnflache registered ,, which ensures a magnified version of the Ventllübersetzungsverhältnisses also with increasing Uockenhub.
Der Erfindung liegt also die Erkenntnis zugrunde, daß man allen oben dargelegten Gesichtspunkten durch entspreitende Beeinflussung des Übersetzungsverhältnisses des Schwing- oder Kipphebels Rechnung tragen kann0 The invention is thus based on the recognition that all points outlined above can carry through entspreitende influencing the transmission ratio of the swing or rocker statement 0
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Betrachtet man zunächst den Fall der drehzahlabhängigen Verstellbarkeit des Exzenterlagers, so erfolgt bei der bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung also eine doppelte Änderung des Übersetzungsverhältnisses: die eine Änderung erfolgt in Abhängigkeit vom BOckenhub, indem durch entsprechende Profilierung der Gleitbahnfläche, beispielsweise nach Art einer logarithmischen Spirale, der Siokkenhub voinfem jeweiligen Kurbelwinkel abhängige, unterschiedliche Bewegungen des Hebels und damit des Ventilstößels hervorruft. Zu diesem Zweck kann die Gleitbahnflache ein. solches Profil aufweisen, daß sich beispielsweise der in Figur 4 wiedergegebene Zusammenhang zwischen dem Ventilübersetzungsverhältnis i und dem Uoekenhub H ergibt. Die in die« ser Ausführungsform zweite Beeinflussung des Übersetzungsverhältnisses erfolgt drehzahlabhängig, indem die Hebelarme des Schwing- oder Kipphebels drehzahlabhängig geändert werden, wodurch sich eine Abhängigkeit des Ventilübersetzungsverhältnisses i von der Motordrehzahl η beispielsweise gemäß Figur 5 ergibt. Auch hier lassen sich je nach dem jeweiligen Anwendungsfall verschiedene Kurven einstellen. Beispielsweise können Kurven i1 und i2 unterschiedlicher Krümmung gefahren werden; es lassen ach aber auch Kurven vom Typ i3 einstellen, die einen Wendepunkt in dem interessierenden Drehzahlbereich besitzen.First, consider the case of speed-dependent adjustability of the eccentric bearing, it takes place with the preferred Embodiment of the arrangement according to the invention thus a double change in the transmission ratio: the a change takes place depending on the BOckenhub by by appropriate profiling of the slideway surface, for example in the manner of a logarithmic spiral, the Siokkenhub depending on the respective crank angle, different Causes movements of the lever and thus of the valve tappet. For this purpose, the slideway surface can be a. such Have profile that, for example, the relationship shown in Figure 4 between the valve transmission ratio i and the Uoekenhub H results. The in the « This embodiment second influencing the transmission ratio takes place depending on the speed by changing the lever arms of the rocker arm or rocker arm depending on the speed, whereby a dependence of the valve transmission ratio i on the engine speed η, for example according to FIG Figure 5 results. Here, too, different curves can be set depending on the particular application. For example curves i1 and i2 of different curvatures can be driven; alas, it can also set curves of the i3 type, which have a turning point in the speed range of interest.
Die erfindungsgemäß im Rahmen der Lagerung des Kipp- oder Schwenkhebels einerseits und der Ausbildung der Gleitbahnfläche andererseits getroffenen Maßnahmen hängen aber insofern miteinander zusammen, als jede Verstellung des Exzenterlager β sich auf die Lage des Berührungspunktes zwischen Nocken und Gleitbahnfläche auswirkt. Diese Tatsache ist also bei der Ausbildung der Gleitbahnfläche mit zu berüeksichti~ gen.According to the invention in the context of the storage of the rocker arm or pivot lever on the one hand and the formation of the slide surface on the other hand, measures taken are related to one another in that every adjustment of the eccentric bearing β is based on the position of the point of contact between Cam and slideway surface. This fact must therefore be taken into account when designing the sliding track surface gene.
Zum Stand der Technik gehören Steuerungen, die mit einemThe prior art includes controls that are equipped with a
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¥älzhebel ausgerüstet sind, dessen eines Ende mit einer "Ventilspindel und dessen anderes Ende mit einem Exzenterantrieb verbunden ist; dieser Wälzhebel legt sich mit seinem zwischen den Enden befindlichen Bereich gegen eine entsprechend dem gewünschten Bewegungsgesetz profilierte Wälzbanka Bei diesen bekannten Steuerungen dient die Exzenteranordnung aber zum Antrieb, während bei der Erfindung das Exzenterlager lediglich zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses bei der Drehzahländerung vorgesehen isto Auch fehlt den bekannten Steuerungen das erfindungsgemäße Zusammenwirken einer kurbelwinkelabhängigen und einer drehzahlabhängigen Änderung des VentilübersetzungsverhältnisseSoAre ¥ equipped älzhebel having one end connected to a "valve stem and the other end is connected to an eccentric drive, this cam levers lies down with its end located between the ends of the region against a correspondingly profiled to the desired law of motion Wälzbank a case of these known control systems but the eccentric serves for the drive, while in the invention the eccentric bearing is only provided for changing the transmission ratio when changing the speed o The known controls also lack the inventive interaction of a crank angle-dependent and a speed-dependent change in the valve transmission ratio
Betrachtet man nun den Fall der lastabhängigen Verstellbarkeit¥ so wird auch hier eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses vorgenommen, aber jetzt in Abhängigkeit von dem jeweiligen Saugrohrdruck9 der als Maß für den jeweiligen üastzustand angesehen werden kanno Turning now to the case of load-dependent adjustment ¥ such a ratio change is also made, but now depending on the respective intake manifold pressure 9 which can be regarded as a measure of the respective üastzustand o
Ein Torteil der Erfindung ist daran zu sehen, daß man mit an. sich bekannten konstruktiven Bauelementen auskommt«, So kann das Exzenterlager f wie an sich bekannt, eine exzentrisch gelagerte Welle enthalten,· die ein Lagerauge in dem Hebel durchsetzt,, Grundsätzlich ist es möglich, das Exzenterlager von Hand verstellbar zu machen0 Zu diesem Zweck kann beispielsweise eine durch eine Kurbel betätigte Spindel Torgesehen sein, die mit einer Schrägverzahnung an der Exzenterwelle zusammenwirkte Besonders zweckmäßig ist jedoch eine automatische Verstellung des Exzenterlagers. Insbesondere im Falle der lastabhängigen Verstellbarkeit unter Benutzung des Saugrohrdrucks als Stellgröße kann man dies auf hydraulischem oder pneumatischem Mege erzieleno Auch eine elektrische Verstellung des Exzenterlagers, insbesondere unter Verwendung elektronischer Fühlers ist möglich. Beispiels-A gate part of the invention can be seen in the fact that one with. se known constructive components manages "Thus, the eccentric can f as known per se, an eccentrically mounted shaft contain, · which passes through a bearing eye in the lever ,, principle, it is possible to make the eccentric adjustable by hand 0 For this purpose, For example, a spindle operated by a crank gate, which interacted with a helical toothing on the eccentric shaft, is particularly useful, however, an automatic adjustment of the eccentric bearing. Particularly in the case of the load-dependent adjustment using the intake manifold pressure as a control variable can be on this hydraulic or pneumatic Mege o achieve also an electrical adjustment of the eccentric bearing, in particular using electronic sensor s is possible. Example
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weise kann man hier direkt die Drosselklappenstellung in eine eiktrische Stellgröße umwandeln.wise you can change the throttle position directly in convert an egg-type manipulated variable.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß bei drehzahlabhängiger Verstellbarkeit die Welle mit einem von der Nockenwelle angetriebenen Zentrifugalregulator über eine nur Drehzahländerungen vorzeichenricht.ig übertragende Kurbelanordnunj in Verbindung steht.A preferred embodiment of the invention stands out characterized in that with speed-dependent adjustability, the shaft with a centrifugal regulator driven by the camshaft via a crank arrangement which only transmits speed changes with the correct sign.
Besonders zweckmäßig ist natürlich eine Erfindungsvariante, die es gestattet, gleichzeitig eine drehzahlabhängige und eine lastabhängige Verstellung des Exzenterlagers vorzunehmen. Konstruktiv läßt sich dies zweckmäßigerweise dadurch erzielen, daß bei last- und drehzahlabhängiger Verstellbarkeit lastabhängig bewegte und drehzahlabhängig bewegte Verstellhebel über einen zweiarmigen Hebel mit dem Exzenterlager verbunden sind.Particularly useful is of course a variant of the invention that allows a speed-dependent and at the same time make a load-dependent adjustment of the eccentric bearing. In terms of construction, this can expediently be achieved by the fact that the adjustability is dependent on the load and the speed Adjusting levers that are moved depending on the load and moving depending on the speed are connected to the eccentric bearing via a two-armed lever are.
Die Gleitbahnfläche wird man unsymmetrisch gestalten, um die gewünschte Abhängigkeit des Ventilübersetzungsverhältnisses von dem Mockenhub zu erzielen. Insbesondere wird man der Gleitbahnfläche die Form einer logarithmischen Spirale geben.The slideway surface is designed to be asymmetrical in order to achieve the desired dependency on the valve transmission ratio to achieve from the mock lift. In particular, one becomes the Giving the slide surface the shape of a logarithmic spiral.
Die Figuren 6 bis 11 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung, wobei bezüglich der Figuren 6 bis 10 eine drehzahlabhängige Verstellbarkeit des Ventilübersetzungsverhältnisses angenommen ist, während Figur 11 eine Lösung angibt, die eine sowohl drehzahl- als auch lastabhängige Verstellbarkeit gewährleistet. Verständlicherweise können einzelne Konstruktionsmerkmale "der Lösung nach den Figuren 6 bis TO auch im Rahmen einer lastabhängigen Verstellbarkeit Anwendung finden.FIGS. 6 to 11 show exemplary embodiments of the invention, with a speed-dependent one with respect to FIGS. 6 to 10 Adjustability of the valve transmission ratio is assumed, while FIG. 11 indicates a solution that has both Speed and load-dependent adjustability guaranteed. Understandably, individual design features "the solution according to Figures 6 to TO also within the framework of a load-dependent adjustability find application.
Betrachtet man zunächst Figur 6, so ist der Schwinghebel 1 bei 2 schwenkbar gelagert und steht mit sehem in der Figur linkenIf one looks first at FIG. 6, the rocker arm 1 is pivotably mounted at 2 and is at the left in the figure
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Ende mit dem Ventilstößel 5 in Verbindung. Er überträgt dabei entsprechend dem Verhältnis der Hebelarme den .jeweiligen Hub des Nockens 4 auf der Nockenwelle/auf die Stellung des Ventilstößels 3·End with the valve stem 5 in connection. He is broadcasting in the process The respective stroke of the cam 4 on the camshaft / on the position corresponding to the ratio of the lever arms of the valve tappet 3
Erfindungsgemäß ist die Gleitbahnfläche 6, längs der der Nocken 4 "bsi seiner Bewegung den Schwinghebel 1 berührt, so ausgebildet, daß sich das Ventilübersetzungverhältnis i beispielsweise entsprechend dem Zusammenhang nach Figur 4 in Abhängigkeit von dem jeweiligen BOckenhub H ändert. Mögliche Profilierungen der Gleitbahnfläche 6 zeigt Figur 7· Bei Profil a erfolgt diese Übertragung der Eockenbewegung auf den Ventilstößel zunächst mit relativ langsam wachsendem, dann steil abfallendem Übersetzungsverhältnis, während das Profil b die entgegengesetzte Wirkung hat. Profil c hat einAccording to the invention is the slide surface 6, along the Cam 4 "touches rocker arm 1 until its movement, designed in such a way that the valve transmission ratio i is, for example, corresponding to the relationship according to FIG changes depending on the respective BOckenhub H. Figure 7 shows possible profiles of the slide surface 6. In profile a, this transmission of the cam movement takes place on the valve tappet initially with a relatively slowly increasing, then steeply decreasing transmission ratio, while the Profile b has the opposite effect. Profile c has a
AnwachsenGrowing
etwa symmetrisch zum größten Nockenhub liegendes/und Abfallen des Ventilübersetzungsverhältnisses zur Folge.approximately symmetrical to the largest cam lift and falling of the valve transmission ratio.
Erfindungsgemäß ist die schwenkbare Lagerung 2 für den Schwinghebel 1 als Exzenterlager ausgebildet, indem die exzentrisch gelagerte Welle 7 aas Lagerauge 8 des Schwinghebels 1 durchsetzt. Die Welle 7 besitzt den mit 9 bezeichneten Zahnkranz, der in Eingriff mit der Schnecke 10 steht; diese ist über die Kurbel 11 in diesem Ausführungsbeispiel von Hand betätigbar. Demgemäß kann man bei verschiedenen Drehzahlen durch Verdrehen der Exzenterwelle 7 und. damit Verlagerung der ideellen Schwenkachse 12 des Schwinghebels das Ventilübersetzungsverhältnis beispielsweise nach einem der in Figur 5 wiedergegebenen Zusammenhänge drehzahlabhängig ändern.According to the invention, the pivotable mounting 2 for the rocker arm 1 is designed as an eccentric bearing by the eccentrically mounted shaft 7 aas bearing eye 8 of the rocker arm 1 enforced. The shaft 7 has the ring gear designated 9, which is in engagement with the worm 10; this can be operated by hand via the crank 11 in this exemplary embodiment. Accordingly, one can use various Speeds by turning the eccentric shaft 7 and. thus relocation the ideal pivot axis 12 of the rocker arm, the valve transmission ratio, for example, according to one of the The relationships shown in FIG. 5 depend on the speed change.
In den Figuren 8, 9 und 10 ist dagegen eine Möglichkeit zur automatischen Veränderung des Ventilübersetzungsverhält-On the other hand, there is one possibility in FIGS. 8, 9 and 10 for the automatic change of the valve transmission ratio
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nisses in Abhängigkeit von der Drehzahl angegeben, die mit dem allgemein mit 20 bezeichneten, an der Nockenwelle 21 befestigten und ihre Umdrehungen mitmachenden Fliehkraftregler ausgerüstet ist. Der Schwinghebel ist mit 22 bezeichnet; er ist wiederum auf einer Exzenterwelle 25 um die Schwenkachse 24 schwenkbar gehalten. Die Welle 23 ist ihrerseits über exzentrische Wellenzapfen 25 und 26 drehbar gelagert. Im Bereich seines in Figur 8, die eine Aufsicht wiedergibt, linken Endes 27 liegt der Schwinghebel 22 wieder auf einem Ventilstößel auf. Mit. 28 ist die Gleitbahnflache bezeichnet, die beispielsweise gemäß Figur 7 profiliert sein kann. nisses as a function of the speed, with the centrifugal governor, generally designated 20, attached to the camshaft 21 and participating in its revolutions is equipped. The rocker arm is denoted by 22; he is in turn on an eccentric 25 to the Pivot axis 24 held pivotable. The shaft 23 is in turn Rotatable via eccentric shaft journals 25 and 26. In the area of its left end 27 in FIG. 8, which shows a top view, the rocker arm 22 rests again on a valve tappet. With. 28 is the slideway surface which can be profiled according to FIG. 7, for example.
Ton besonderem Interesse an diesem Ausführungsbeispiel ist die Mechanik zur automatischen drehzahlabhängigen Verlagerung der Schwenkachse 24. Zu diesem Zweck sind die Gewichte 29 und 30 cLes Zentrifugalreglers 20, die mit zunehmender Drehzahl entgegen der Wirkung der Feder1 31 radial nach außen bewegt werden, mit der kulissenähnlichen Führung 32 verbunden, die zur Aufnahme eines vorzugsweise gabelförmigen Hebels 33 dient. Dieser Hebel 33 ist über die Kurbel 34 an der Welle 35 so angeordnet, daß er bei nennenswerten änderungen der Drehzahl, die Bewegungen der Führung 32 in Richtung der Pfeile bewirken, eine Verdrehung der Welle 35 'vornimmt. Über die miteinander verbundenen weiteren Kurbeln 36 und 37 wird dann die Schnecke 38 verdreht, die wie die Schnecke 10 in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6 mit einem Gewinde segment an dem Wellenzapfen 26 in Verbindung stehtο ·Sound of particular interest in this embodiment is the mechanism for the automatic speed-dependent displacement of the pivot axis 24. For this purpose, the weights 29 and 30 cLes centrifugal controller 20, which are moved radially outward with increasing speed against the action of the spring 1 31, with the link-like Guide 32 connected, which is used to receive a preferably fork-shaped lever 33. This lever 33 is arranged on the shaft 35 via the crank 34 in such a way that it rotates the shaft 35 'in the event of significant changes in the rotational speed which cause movements of the guide 32 in the direction of the arrows. The screw 38, which, like the screw 10 in the exemplary embodiment according to FIG. 6, is connected to a thread segment on the shaft journal 26, is then rotated via the further cranks 36 and 37 connected to one another.
Figur 10 zeigt nochmals vergrößert Einzelheiten der kulissenartigen Führung und des Hebels 33· Dieser ist mit zumindest Figure 10 shows again enlarged details of the link-like guide and the lever 33 · This is with at least
39
einer Justierschraube/versehen, durch die das Spiel zwischen der Führung 32 und dem Hebel 33 justiert werden kann. Hierdurch
kann derjenige Drehzahlunterschied vorgegeben werden,39
an adjusting screw / provided through which the play between the guide 32 and the lever 33 can be adjusted. This allows the speed difference to be specified
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<- υ <- υ
der erforderlich ist, -um nach einer vorangegangenen Vergrößerung des Ventilübersetzungsverhältnisses eine Verkleinerung desselben zu erzeugen, oder umgekehrt.which is required -um after a previous enlargement of the valve transmission ratio to produce a reduction of the same, or vice versa.
In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11 ist angenommen, daß die Nockenwelle 40 mit einem elektrischen Drehzahlmesser 41 versehen ist, der in diesem Ausführungsbeispiel über einen Verstärker 42 der Drehzahl entsprechende Signale an die Magnetspule 43 abgibt. Das Magnetfeld dieser Spule zieht den Anker 44 entgegen der Wirkung der Rückstellfelder 45 drehzahlabhängig mehr oder weniger weit in ihren Innenraum hinein, so daß über das Gestänge 46 die Schnecke 47 drehzahlabhängig verstellt wird. Diese Schnecke entspricht der in Figur 6 mit 10 bezeichneten« Ihr ist der hydraulische Schwingungsdämpfer 48 zugeordnet.In the exemplary embodiment according to FIG. 11, it is assumed that the camshaft 40 is equipped with an electric tachometer 41 is provided, which in this embodiment has a Amplifier 42 emits signals corresponding to the speed to solenoid coil 43. The magnetic field of this coil attracts the Armature 44 against the action of the reset fields 45, depending on the speed, more or less far into their interior, so that the screw 47 is adjusted as a function of the speed via the linkage 46. This snail corresponds to the in Figure 6 with 10 labeled “You is the hydraulic vibration damper 48 assigned.
Im Falle der Ausführungsform.nach Figur 12 ist eine dahingehende Erweiterung der in den Figuren 8 bis 10 dargestellten Konstruktion vorgenommen, daß die Verstellung des Ventilübersetzungsverhältnisses gleichzeitig sowohl entsprechend der jeweiligen Drehzahl als auch entsprechend der jeweiligen Last erfolgt, wobei zur lastabhängigen Verstellung mittels der Einrichtung 50 der unterdruck im Saugrohr hinter der Drosselklappe erfaßt wird. In Abhängigkeit von diesem Unterdruck wird der Schwenkhebel 51 betätigt und die jeweilige Stellung seines freien Endes über das Gestänge 52 auf den zweiarmigen Hebel 53 übertragen. Der zweiarmige Hebel steht ferner über die 'Kurbel 54 mi"t <ler in Figur 8 mit 32 und 33 bezeichneten Einrichtung in Verbindung, d.h. er wird über die Kurbel 54 drehzahlabhängig verstellt. Die Gesamtverstellung des zweiarmigen Hebels 53 wird auf die Schneckenwelle 55 über das Gestänge 56 übertragen, das im Bereich seines anderen Endes an dem zweiarmigen Hebel 53 angreift. Die Schnek kenwelle 55 ist analog der Schnecke 10 in Figur 6 angeordnet.In the case of the embodiment according to FIG. 12, the construction shown in FIGS the negative pressure in the intake manifold behind the throttle valve is detected. The pivot lever 51 is actuated as a function of this negative pressure and the respective position of its free end is transmitted to the two-armed lever 53 via the linkage 52. The two-armed lever is further on the 'crank 54 m i' t <ler in Figure 8 with 32 and 33 designated device in communication, which means it is adjusted speed dependent on the crank 54th The total adjustment of the two-armed lever 53 is transferred to the worm shaft 55 the linkage 56 is transmitted, which engages in the area of its other end on the two-armed lever 53. The worm shaft 55 is arranged analogously to the worm 10 in FIG.
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ORlGiWAL INSPECTEDORlGiWAL INSPECTED
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Priority Applications (1)
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| DE19702024972 DE2024972A1 (en) | 1970-05-22 | 1970-05-22 | Valve actuation for internal combustion engines |
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Family Applications (1)
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|---|---|
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