DE2248063B2 - Steuereinrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, die mindestens einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf aufweist, wobei die Schäfte der Ventile aus dem Zylinderkopi heraus in ein den Ventilbetätigungsmechanismus umhüllendes Gehäuse ragen, das mit einer abnehmbaren Abdeckplatte verschließbar ist und mit seinem zylindrischen Ende an dem Zylinderkopf befestigt ist, mit in dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Kipphebeln, deren einer Arm jeweils kraftschlüssig beaufschlagbar ist, während der andere Arm über sein Arbeitsende auf den zugeordneten Ventilschaft einwirken kann.

Teile von Brennkraftmaschinen, die stets einem gewissen Verschleiß ausgesetzt sind, und häufigerer Wartung bedürfen, sind die in Längsrichtung gleitend geführten Ventilschäfte und die ebenfalls in Längsrichtung gleitend geführten Stoßstangen. Da diese Teile über Kipphebel zusammenwirken, treten transversale Kräfte auf, durch welche die gleitend geführten Teile an die Führungen angedrückt werden, wo-

ä durch sie verschleißen. Der Ersatz dieser Teile erfordert in der Regel ein weitgehendes Zerlegen der Brennkraftmaschine und ist daher insbesondere bei sehr großen Brennkraftmaschinen, z. B. den in Schiffen verwendeten, umständlich, langwierig und kostspielig. Es sind daher verschiedene Steuervorrichtungen für die Gaswechselventile von Brennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, welche den Verschleiß dieser Teile vermindern sollen oder einen leichteren Austausch derselben ermöglichen sollen.

»5 In der USA.-Patentschrift 2 608965 ist ein Gehäuse zum Schutz der Steuereinrichtung für die Gaswechselventile beschrieben, dessen unterer, dünnwandiger Teil zylindrische Form aufweist und von so kleinem Durchmesser ist, daß die auf einem konzentrischen Kreise angebrachten Bolzen zur Befestigung des Zylinderkopfes alle außerhalb des Gehäuses liegen und auch bei aufgesetztem Gehäuse zugänglich sind. Das Gehäuse weist ferner eine abnehmbare Abdeckplatte auf, durch welche die Steuereinrichtung für die Gaswechselventile zugänglich ist. Bei dieser Ausführungsform ragen die Ventilschäfte in das Gehäuse hinein und werden über Kipphebel betätigt, die im Gehäuse schwenkbar gelagert sind, und deren einer Arm von einer Stoßstange betätigt wird, während ihr anderer Arm auf das obere Ende eines Ventilschaftes einwirkt.

Die beim Betätigen der Kipphebel auftretenden, auf die Lager der Kipphebel wirkenden Stoßkräfte müssen bei der in der USA.-Patentschrift 2 608 965 gezeigten Steuereinrichtung über das dünnwandige Gehäuse an den Zylinderblock weitergegeben werden. Ferner sind keine Vorkehrungen getroffen, um die Laufflächen der Ventilsitze und ihrer Führungen verschleißende Querkräfte auszuschließen, die bei der Kippbewegung der Kipphebel auftreten.

In dem deutschen Gebrauchsmuster 1 866 742 ist eine Steuereinrichtung für Gaswechselventile beschrieben, durch die der Verschleiß der Stoßstange zur Betätigung des Kipphebels vermindert werden soll. Hierzu ist die Stoßstange hohl ausgebildet, und in ihr oberes Teil ist eine Kappe in radialer Richtung verschiebbar eingesetzt. Diese Kappe weist ein unteres Ende auf, dessen Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Stoßstange, und an ihrem oberen Ende ist sie mit einer kugelförmigen Ausnehmung versehen, die mit dem kugelförmigen Ende einer am einen Ende des Kipphebels angebrachten Druckschraube zusammenarbeitet. Die Verschiebbarkeit der Kappe in radialer Richtung bezüglich der Stoßstange schaltet transversale Kräfte auf die Stoßstange weitgehend aus.

In der österreichischen Patentschrift 188 548 sind auf die bekannten Kappen der Ventilschäfte leicht austauschbare, weitere Kappen aufgesetzt, die sich auf

den bekannten Kappen in Flächenberührung abstützen, wodurch die rasche Abnutzung zwischen Kappe und Lagerpfanne des Kipphebels bzw. eines zwischengeschalteten Stößels infolge Linien- oder Punktberührung vermieden wird. Wie die österreichische

Patentschrift 188 548 weiter zeigt, werden die Enden der Ventilschäfte und die Steuereinrichtung für die Gaswechselventile zum Schutz mit einem Gehäuse umgeben, welches dort als einteiliges Gehäuse gezeigt

rjt. Bei Reparaturarbeiten, die ein Abnehmen des Zylinderkopfes erfordern, muß dieses Gehäuse und oft auch noch die Steuereinrichtung für die Gaswechselventile entfernt werden, bevor die Befestigungsbolzen zugänglich werden, mit denen der Zylinderkopf am Motorblock befestigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Steuereinrichtung für die Gaswechselver.tile einer Brennkraftmaschine so auszubilden, daß die beim Betrieb auftretenden Stoßbelastungen sicher auf den Zylinderblock übertragen werden und darüber hinaus die Verschleißteile des Veutilbetätigungsmechanismus leicht zugänglich sind, wobei der Verschleiß selbst bereits möglichst gering eehalten werden soll.

Die zur Lösung dieser Aufgabe vorgesehene, erfindungsgemäße Steuereinrichtung für Gaswechselventile zeichnet sich dadurch aus, daß das Gehäuse zweiteilig ist und aus einem fest an dem Zylinderkopf anliegenden Abstandsteil und einem Tragteil besteht, das unter üruckbeaufschlagung des Abstandsteils durch Befestigungsmitte! lösbar mit dem Zylinderkopf verbunden ist und in dem die Kipphebel gelagert sind, und daß das Arbeitsende der Kipphebel jeweils ein Zwischenstück beaufschlagt, das auf einer Stange quer zur Stangenachse verschiebbar aufsitzt, und die Stange in einem fest mit dem Tragteil verbundenen Halter in Achsenrichtung geführt ist und auf dem Ende des zugeordneten Ventilschaftes aufsitzt.

Durch die quer zur Achse der Stangen verschiebbaren Zwischenstücke wird die transversale Bewegungskomponente beim Kippen der Kipphebel aufgenommen. Etwa doch noch verbleibende Kräfte in transversaler Richtung werden durch die in den am Deckel befestigten Haltern geführten Stangen aufgenommen. Damit ergibt sich auch nach langer Betriebszeit der Brennkraftmaschine keine Abnützung der Ventilschäfte und deren Führungen. Die Stangen und die Halter, in denen sie geführt werden und wohin erfindungsgemäß die Abnützung verlegt worden ist, lassen sich leicht austauschen.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Durchmesser der Stange größer als der Durchmesser des auf ihr verschiebbaren Zwischenstückes. Damit wird in einfacher Weise die Verschiebbarkeit des Zwischenstückes quer zu den Stangen innerhalb der in den Haltern vorgesehenen Führungen erreicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist an dem Arbeitsende des Kipphebels ein Druckstück mit abgerundetem Arbeitsende befestigt, das in eine entsprechende Ausnehmung ties Zwischenstückes eingreift.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Abstandsteil innerhalb kreisförmig angeordneter Zylinderkopfbolzen angeordnet.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuereinrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Steuereinrichtung,

F i g. 2 eine Aufsicht auf die Steuereinrichtung nach Fig. 1, wobei die Abdeckplatte des Gehäuses entfernt worden ist.

Nach F i g. 1 weist eine Brennkraftmaschine 30 einen einen Kolben 32 enthaltenden Zylinderblock 31 auf, einen Zylinderkopf 1 und einen Ventilbetätigungsmechanismus 2. Der Zylinderkopf 1 hat einen Einlaß 3 und einen Auslaß 4, die durch ein Einlaßventil 5 bzw. ein Auslaßventil 6 gesteuert werden. Die Ventilschäfte 5a und 6a dieser Ventile werden durch Ventilführungen 7 und S aus Gußeisen geführt, die am Zylinderkopf 1 auch eine Kraftstoffeinspritzdüse 33 befestigt. In der Nähe der oberen Enden der Ventilschäfte 5a und 6a sind Federteller 9 und 10 befestigt. Zwischen den Federtellern 9 und 10 und den Flanschen am unteren Ende der Ventilführungen 7 und 8 sind Federn 11 und 12 angeordnet, die normalerweise die Ein- und Auslaßventile 5 und 6 in Richtung der Schließstellung drücken. Oberhalb der Ventilschäfte 5a und 6a werden Stangen 13 und 14 durch Halter 15 bzw. 16 gelagert. Die Stangen 13 und 14 werden im Rhythmus der Ventilschäfte betätigt.

Die Halter 15 und 16 werden von einem deckeiförmigen Tragteil 34 gehalten. Kipphebel 19 und 20 werden schwenkbar durch Kipphebelachsen 17 bzw. 18 gelagert, die vom Tragteil 34 getragen werden. Am einen Ende der Kipphebel 19 und 20 sind Druckstücke 21

*° und 22 befestigt, deren kugelförmige untere Enden in an den oberen Flächen von Zwischenstücken 26 und 27 angeformte Aufnahmen aufgenommen werden. Die Druckstücke 21 und 22 haben ein Gewinde und sind an den Kipphe^KHn 19 und 20 mittels Muttern 23 und 24 zur Einstellung der ventile befestigt. Die anderen Enden der Kipphebel 19 und 20 werden mittels nicht dargestellter Nocken über Stoßstangen 25 in senkrechter Richtung bewegt.

Wenn eine der Stoßstangen 25 durch den Nocken angehoben wird, wird der Kipphebel 20 gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt und öffnet über das Druckstück 22 und die Stange 14 das Auslaßventil 6. Die waagerechte Verschiebung des Druckstückes 22 wird aufgenommen durch die horizontale Gleitbewegung des Zwischenstückes 27 gegenüber dem oberen Ende der Stange 14. Damit diese gegenseitige Bewegung erfolgen kann, ist der Durchmesser des Zwischenstückes 27 kleiner als derjenige der Stange 14. Wenn die Stoßstange 25 abwärts bewegt wird, werden

♦° der Ventilschaft 6a, die Stange 14 und das Druckstück 22 durch die Feder 12, die die Kipphebel 20 im Uhrzeigersinn schwenkt und auf diese Weise das Auslaßventil 6 schließt, nach oben bewegt. Das Einlaßventil 6 wird in ähnlicher Weise betätigt.

Wie oben beschrieben, wird gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung die Drehbewegung der Kipphebel auf die Einlaß- und Auslaßventile über die Zwischenstücke 26 und 27 und die Stangen 13 und 14 übertragen. Zwischenstücke und Stangen können sich gegeneinander in waggerechter Richtung bewegen, so daß die waagerechte Komponente der Drehbewegung der Kipphebel nicht auf die Einlaß- und Auslaßventile übertragen wird. Auf diese Weise wird ein unerwünschter Verschleiß der Ventilschäfte vermieden. Wenn die Stangen 13 und 14 abgenützt sind, ist es möglich, sie leicht ohne Zerlegen des Zylinderkopfes oder des Ventilbetätigungsmechanismus auszutauschen.

Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden

Erfindung ist ein zylindrisches Abstandsteil 43 auf dem Zylinderkopf 1 angeordnet, und zwar innerhalb eines Kreises, auf dem Zylinderkopfbolzen 40 zum Befestigen des Zylinderkopfes am Zylinderblock angeordnet sind. Ein (bei 44 zylindrisches) Tragteil 34

mit einem Ansatz 45 zum Tragen der Kipphebel 19 und 20 ist am Abstandsteil 43 angebracht. Das Tragteil 34 ist am Zylinderkopf 1 durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln 46 befestigt. Das Tragteil 34 hat

eine abnehmbare Abdeckplatte 47.

Tritt ein Defekt auf, der den Abbau des Zylinderkopfes 1 erfordert, so werden die Abdeckplatte 47 und dann das Tragteil 34 zusammen mit dem Ventilbetätigungsmechanismus 2 durch Entfernen der Schrauben 46 entfernt. Auf diese Weise wird das Zer-

legen des Motors in hohem Maße vereinfacht.

Schon nach Abnehmen der Abdeckplatte ist dei Ventilbetätigungsmechanismus gut zugänglich. So können z. B. die Lager der Kipphebelachsen 17, 18 geöffnet werden, ohne daß die Befestigungsmittel 4i gelöst zu werden brauchen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine, die mindestens einen am Zylinderblock befestigten Zylinderkopf aufweist, wobei die Schäfte der Ventile aus dem Zylinderkopf heraus in ein den Ventilbetätigungsmechanismus umhüllendes Gehäuse ragen, das mit einer abnehmbaren Abdeckplatte verschließbar ist und mit seinem zylindrischen Ende an dem Zylinderkopf befestigt ist, mit in dem Gehäuse schwenkbar gelagerten Kipphebeln, deren einer Arm jeweils kraftschlüssig beaufschlagbar ist, während der andere Arm über sein Arbeitsende auf den zugeordneten Ventilschaft einwirken kann, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zweiteilig ist und aus einem fest an dem Zylinderkopf (1) anliegenden Abstandsteil (43) und einem Tragteil (34) besteht, das unter Druckbeaufschlagung des Abstandsteils durch Befestigungsmittel (46) lösbar mit dem Zylinderkopf (I) verbunden ist und in dem die Kipphebel (19; 20) gelagert sind, und daß das Arbeitsende der Kipphebel (19; 20) jeweils ein Zwischenstück (26; 27) beaufschlagt, das auf einer Stange (13; 14) quer zur Stangenachse verschiebbar aufsitzt, und die Stange (13; 14) in einem fest mit dem Tragteil (34) verbundenen Halter (15; 16) in Achsenrichtung geführt ist und auf dem Ende des zugeordneten Ventilschaftes (Sa; 6a) aufsitzt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Stange (13; 14) größer ist als der Durchmesser des auf ihr verschiebbaren Zwischenstückes (26; 27).

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Arbeitsende des Kipphebels (19; 20) ein Druckstück (21; 22) mit abgerundetem Arbeitsende befestigt ist, das in eine entsprechende Ausnehmung des Zwischenstückes (26; 27) eingreift.

4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstandsteil (43) innerhalb kreisförmig angeordneter Zylinderkopfbolzen (40) angeordnet ist.