DE2436091A1

DE2436091A1 - Kipphebelventilsteuerung, insbesondere fuer kopfgesteuerte brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2436091A1
Application number: DE2436091A
Authority: DE
Inventors: Robert Eugene Lussier
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1973-08-16
Filing date: 1974-07-24
Publication date: 1975-03-13
Also published as: DE2436091B2; CA1004561A; IT1018801B; JPS5049515A; GB1432890A; JPS5226565B2; US3841280A

Description

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W/Vh-3O59
24.7.74

General Motors Corporation, Detroit, Mich., V.St.A,

Kipphebelventilsteuerung, insbesondere
für kopfgesteuerte Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf" eine Kipphebelr Ventilsteuerung, insbesondere für kopfgesteuerte Brennkraftmaschinen, bei der sich der Schaft eines Tellerventils bis
oberhalb des Zylinderkopfes erstreckt und durch eine sich bis über den Zylinderkopf erstreckende hohle, an ihrem oberen Ende mit einer öffnung versehene Stoßstange betätigt wird.

Kipphebelventilsteuerungen für kopfgesteuerte Brennkraftmaschinen sind in verschiedener Weise bezüglich der Form der Kipphebel und ihrer Lagerung ausgebildet worden. Bei einer Ausführungsform ist der Kipphebel zwischen seinen Enden

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mit. einem Durchbruch versehen, in dem eine Kipphebelachse ange- ■ ordnet ist, um die der Kipphebel schwingt. Bei einer anderen j Ausführungsform ist der Kipphebel zwischen seinen Enden mit ! einer kugelförmigen oder U-förmigen Aussparung versehen, in die eine entsprechende Fläche eingreift, urn einen Schwenkpunkt für den Kipphebel zu schaffen, wobei diese Fläche beispielsweise an einem Pfeiler des Zylinderkopfes gebildet ist. Bei den bekannten Ausführungsformen sind Einrichtungen zur Schmierung des Kipjjhebels vorhanden, die beispielsweise unterschiedliche Formen von Leitblechen und Führungen aufweisen, mit denen Öl zu den der Schmierung bedürfenden Stellen des Kipphebels geleitet werden. Allen bekannten Bauarten ist der Nachteil eigen, dass sie zusätzliche Bauteile oder aufwendige Bearbeitung bestimmter Teile erfordern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kipphebelventilsteuerung der eingangs erwähnten Art durch Verringern der erforderlichen Teile ein leichteres Gewicht und geringere Kosten nach Werkstoff und Arbeitsaufwand zu erzielen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein an dem Zylinderkopf befestigter Zylinderkopfdeckel ein domartiges Dacix aufweist, das sich über das Ventil und die zugeordnete Stoßstange in Abstand von diesem erstreckt und an dem eine nach unten offene U-förmige Ledertasche gebildet ist, welche

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eine nach einem vorgegebenen Radius gekrümmte Lagerfläche aufweist, und dass ein zweiarmiger Kipphebel mit seinem einen Arm mit dem Schaft des Tellerventils und mit seinem anderen Arm mit der Stoßstange zusammenarbeitet und mit einer oberen Lagerfläche und seitlichen Lagerflächen versehen ist, die gegen komplementäre Flächen in der Lagertasche unter Zulassen der durch die Stoßstange bewirkten Schwenkbewegung anliegen.

V/eitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprächen.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung wird gegenüber den bekannten Bauarten eine wesentliche Verringerung der erforderlichen Bauteile erzielt, beispielsweise werden die üblichen Pfeiler im Zylinderkopf und die an diesen vorzunehmende Bearbeitung sowie Lagerkugeln und diesen zugeordnete Haltemuttern sowie Führungen für die Stoßstange u.dgl. entbehrlich. Diese Vereinfachung ist darauf zurückzuführen, dass der Zylinc.erkopfdeckel im Gegensatz zu den bekannten Bauarten nicht nur seine den Zylinderkopf verschliessende Funktion ausübt, sondern zugleich die Lagerung des Kipphebels bewirkt.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel ' der Erfindung dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen Teilquerschnitt durch eine kopfgesteuerte B_rennkraftmaschine mit einer Kipphebelventil steuerung nach der Erfindung,

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Fig. 2 eine zum Teil geschnittene Seitenansicht , in Richtung der Pfeile 2-2 in Fig. 1 ^:

gesehen, wobei einzelne Teile wegge- ' brochen sind,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig.l und Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines

Kipphebels mit einem Montagehalter, der die Montage erleichtert.

Die im Teilschnitt in Fig. 1 dargestellte kopf- ''

gesteuerte Brennkraftmaschine hat einen Zylinderblock 10 mit mehreren Zylindern 10a und einen Zylinderkopf 11. Der Zylinderkopf 11 ist in üblicher Weise mit Ein- und Auslassöffnungen für jeden Zylinder versehen, die durch Ventile, beispielsweise ein Tellerventil 14, gesteuert sind. Das Tellerventil ist mit einem Schaft 13 in einer Bohrung 12 des Zylinderkopfes geführt, wobei das obere Ende des Ventilschaftes oberhalb des Zylinderkopfes endet. In üblicher Weise wird das Tellerventil 14 in der Schließstellung durch eine den Schaft 13 umgebende Schraubenfeder 15 gehalten, deren eines Ende sich an der Oberseite des 23'\Linderkopfes abstützt, während das andere Ende gegen einen Federteller 16 anliegt, der durch einen Halter 17 und Riegelstücke 18 mit dem Schaft 13 verbunden ist.

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Durch eine anders Bohrung 20 des Zylinderkopfes erstreckt sich eine hohle Stoßstange 21, die mit Cuerabstand von dem Ventilschaft 13 parallel zu diesem verläuft und mit ihrem oberen T'nde ebenfalls oberhalb des Zylinoleik ofjfes 11 liegt. Das untere mde der i.toßstange 21 liegt gegen die obere Fläche eines hydraulischen Ventilεtosseis 22 an, der verschieblich in einer Bohrung 23 des Zylinderblocks 10 angeordnet ist. Der Ventilstossei 22 arbeitet mit einem Nocken 25 an einer Nockenwelle 24 in üblicher Weise zusammen und wird mit Schmieröl aus einem Ülkanal 26 im Zylinderblock 10 versorgt.

Die Stoßstange 21 arbeitet mit ihrem oberen Ende mit einem Kipphebel 50 zusammen, der schwenkbar von einem Zylinderkopfdeckel 50 abgestützt ist.

Der Kipphebel 50 besteht zweckmässig aus Aluminium und weist zwei Arme auf, von denen der eine Arm 31 mit dem schaft 13 des Tellerventils Is- zusammenarbeitet, während der andere Arm 32 von der Stoßstange 21 betätigt wird. Zwischen den beiden Armen ist ein Körper 33 des Kipphebels gebildet. Der Arm 31 enthält an seinem Ende eine Öffnung zur Aufnahme eines Einsatzes 3A^!, der gegen das obere Ende des Ventilschaftes 13 anliegt, während der andere Arm 52 an der Unterseite eine' Aussparung zur Aufnahme eines Lagerstücks 55 enthält. Das " Lagerstück 35 hat eine kugelförmige Pfanne, die mit dem kugel-

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förmigen Ende der Stoßstange 21 zusammenarbeitet.

Der Körper 33 des Kippnebels hat an der Oberseite eine glatte Lagerfläche 36 und zwei zueinander parallele senkrechte Lagerflächen 37, wobei zwischen der Lagerfläche und den Lagerflächen 37 schräge Flächen 38 liegen.Die Lagerxläche 36 erstreckt sich in Längsrichtung des Kipphebels und hat bogenförmige konvexe Gestalt mit einem vorgegebenen Krümmungsradius. Die Lagerfläche 36 enthälter ferner eine in Längsrichtung des Kipphebels verlaufende Ölnut 40, die durch einen Kanal 41 im Kipphebel mit einem Kanal 35a im Lagerstück 35 in Verbindung steht, dem Öl durch eine Öffnung 21a am oberen Ende der Stoßstange 21 zugeleitet wird.

Der Kipphebel 30 weist ferner eine nach ijnten gerichtete Rippe 42 auf, die sich in Längsrichtung zwischen den beiden Armen des Kipphebeis erstreckt.

Der Zylinderkopfdeckel 50 hat eine im wesentlichen napfförmige Gestalt und besteht vorzugsweise aus stahlblech. Er v/eist am Umfang eines domfurmigen Daches 52 einen Umfangsflansch 51 auf, in dessen Bereich die Befestigung mit dem Zylinderkopf 11 durch Schrauben 53 erfolgt. Der Zylinderkopfdeckel 50 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Zylinderkopfes in der bisher üblichen Weise.

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Wie Fig. 1 zeigt, weist der Zylinderkopfdeckel von dem domartigen Dach 52 ausgehend nach unten gerichtete U-förmige Lagertaschen 54 auf, in denen je ein Kipphebel 30 verschieblich und schwenkbar gehalten ist. Die Anzahl und die Anordnung dieser Lagertaschen ist auf die Ausrüstung der Brennkraftmaschine mit Ventilen und zugeordneten Stoßstangen abgestimmt. Jede Lagertasche 54 enthält komplementäre Flächen zu den Lagerflächen des Kipphebels 30, nämlich zwei parallel zueinander liegende senkrechte Lagerflächen 55 und eine entsprechend der Lagerfläche 36 des Kipphebels 30 ausgebildete gekrümmte Lagerfläche 56, die sich ebenfalls zwischen der Stoßstange 21 und dem Tellerventil 14 erstreckt.

Während des Betriebes wird im Bereich der Lagerfläche 36 und der Lagerfläche 56 Drucköl zur Schmierung über die Ölnut 40 zugeliefert. Wie Fig. 1 zeigt, wird das Schmieröl dem Kipphebel über die hohle Stoßstange 21 zugeleitet, der Schmieröl unter Druc*. in bekannter Weise aus dem Ölkanal 26 mittels des hydraulischen Ventilstössels 22 zugefördert wird. Eine nähere Beschreibung dieser bekannten Bauart ist entbehrlich, da sie nicht Gegenstand der Erfindung ist.

Ein Montagehalter 60 dient der Erleichterung des Zusammenbaues der Stoßstangen 21, der Kipphebel 30 und des Zylinderkopfdeckeis 50, wobei dieser nach der Montage innerhalb

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des Zylinderkopfdeckels verbleibt, ohne eine funktioneile ; Bedeutung für die Ventilsteuerung zu haben.

Der Ilontagehalter 60 besteht im wesentlichen aus ; einem einfachen streifen, der ausgerichtet in den Zylinderkopf 11 eingesetzt ist, um alle Kipphebel 30 zu den zugeordneten Ventilen auszurichten und ebenfalls die Stoßstangen zu ihren ZA^linderkopfführungen auszurichten, wobei in der Senkrechten eine Verschieblichkeit vorgesehen ist, so dass die endgültige Befestigung durch Niederschrauben des Zylinderkopfdeckels auf den Zylinderkopf erfolgt.

Der riontagehalter besteht also aus einem länglichen Streifen 61, dessen Länge etwas kürzer als die Länge des Zylinderkopfdeckeis 50 ist. Dieser Streifen trägt nach oben gerichtete federnde U-förmige Klemmen 62 entsprechend der Zahl der vorzusehenden Kipphebel 30. Diese Klemmen 62 umgreifen die Rippen 42 der Kipphebel, wodurch der Kipphebel zum zugeordneten Ventil und zur zugeordneten Stoßstange ausgerichtet gehalten wird, so dass beim Niederschrauben des Zylinderkopfdeckels die entsprechenden Lagerstellen zur Zusammenarbeit kommen.

Der Kontagehalter 60 weist ferner .Ansätze 63 auf, die Löcher 64 enthalten. Diese Löcher 64 stellen Führungen

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fdr die Stoßstangen 21 dar, die in diesen Löchern verschieblich sind.

Der Hontageiialter 60 wird an der Oberseite des Zylinderkopf es 11 durch eine oder mehrere Stisse 65 abgestützt, die sich von dem Streifen 61 nach unten erstrecken und abgesetzte untere I'.nden 66 aufweisen, durch die eine Schulter 65a gebildet wird. Die unteren Enden passen in Ansätze 11a des ZyIinderkor):.'es und stützen sich an den Scnultern 65a a-b, wodurch die federnden Klemmen 62 in geeigneter Höhe zur Halterung der Kipphebel gehalten sind.

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Claims

atentanspriiche

../Kipphebelventilsteuerung, insbesondere für kopfgesteuerte Brennkraftmaschinen, bei -der sich der Schaft eines Teilerventils bis oberhalb des Zylinderkopfes erstreckt und durch eine sich bis über den Zylinderkopf erstreckende^ hohle, an ihrem oberen Ende mit einer Öffnung versehene Stoßstange betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein an dem Zylinderkopf (11) befestigter Zylinderkopfdeckel (50) ein domartiges Dach (52) aufweist, das sich aber das Ventil (IA¹-) und die zugeordnete 3toi3stange (21) in Abstand von diesen erstreckt und an dem eine nach unten offene U-förmige Lagertasche gebildet ist, welche eine nach einem vorgegebenen Radius gekrümmte Lagerfläche (56) aufweist, und dass ein zweiarmiger Kipphebel (30) mit seinem einen Arm (31) mit dem Schaft (13) des Tellerventils (14) und mit seinem anderen Arm (32) mit der rtoßstange (21) zusammenarbeitet und mit einer oberen Lagerfläche (36) und seitlichen Lagerflächen (37) versehen ist, die gegen komplementäre Flächen (56 bzw. 55) in der Lagertasche (54) unter Zulassen der durch die Stoßstange bewirkten Schwenkbewegung des Kipphebels anliegen.

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2. KipphebelventilSteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mit der Stoßstange (21) zusammenarbeitenden Arm (32) des Kipphebels (30) ein , einen mit der Öffnung (21a) am oberen Ende der stoßstange in Verbindung stehenden Kanal (35a) enthaltendes Lagerstück (35) eingesetzt ist, und der Kanal mit einer in der oberen Lagerfläche (36) in Längsrichtung des Kipphebels liegende!Ölnut (40) über einen Kanal (41) im Kipjjhebel verbunden ist.
3. Kipphebelventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebel (30)
zwischen seinen beiden Armen (31,32) mit einer nach unten gerichteten Rippe (42) versehen ist, und dass ein in den
Zylinderkopf (11) ausgerichtet festgelegter Montagehalter (60) mit U-förinigem Klemmen (62) die Rippe umgreift und
den Kipphebel zu dem Ventilschaft (13) und der Stoßstange (21) ausgerichtet hält und dass der Montagehalter Führungslöcher (64) zur verschieblichen Aufnahme der Stoßstange
enthält.
4. Kipphebelventilsteuerung nach einem der

Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zjrlinderkopfdeckel (50) am Umfang des domartigen Daches (52) mit einem Befestigungsflansch (51) zur lösbaren Verbindung mit dem Zylinderkopf (11) versehen ist.

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