DE2505757C3 - Regeleinrichtung für die Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung für die Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine mit den Gattungsmerkmalen des Hauptanspruches. Eine derartige Regeleinrichtung ist durch die US-PS 69 051 bekannt.

Bei einer weiteren bekannten Regeleinrichtung (US-PS 28 04 061) wird die Nockenwelle in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung und von der Maschinendrehzahl unter der Wirkung eines Druckmittels axial verschoben. Ein die Druckmittelzufuhr steuernder Schieber ist an eine Membrankapsel angeschlossen, die einem der Maschinenbelastung entsprechenden Druck ausgesetzt ist. Ein mit einem in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl bewegten Stellglied zusammenwirkender weiterer Schieber steuert die Beaufschlagung eines weiteren Druckraumes mit Druckmittel. Die Abschlußelemente beider Druckräume sind über ein Überlagerungsgestänge mit der Nockenwelle verbunden.

Bei einer Einrichtung zur kontinuierlichen Kraftstoffzerstäubung in die Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine ist es bekannt (DT-PS 10 68 511) den von einer mit der Maschine gekuppelten Pumpe erzeugten Unterdruck als Meßgröße für die Regelung der Kraftstoffzufuhr heranzuziehen, die naturgemäß zusatzlieh auch noch vom Unterdruck im Saugrohr bestimmt wird. Ebenfalls der Kraftstoffdosierung bzw. der Gemischzufuhr dienen bekannte Einrichtungen (DT-AS 20 63 393 und 11 93 726), bei denen gesonderte Unterdrücke aus der Ansaugleitung und einer Vakuumpumpe auf die gleiche Seite eines Membran-Stellgliedes zeitlich hintereinander bzw. gleichzeitig einwirken.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Regeleinrichtung der eingangs genannten Art konstruktiv zu vereinfachen und ihre Einstellgenauigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Im folgenden wird eine Ausführung der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Regeleinrichtung im Längsschnitt;

Fig.2 einen Ausschnitt der Regeleinrichtung nach Fig.) längs der Schnittlinie 2-2.

Die in Fig. 1 dargestellte Nockenwelle 1 mit ihrer Drehachse X-.Yist mittels eines Zapfens 2 an ihrer einen Seite in einem Lager 3 im Motorgehäuse 4 gelagert. Die Nockenwelle 1 ist über den Lagerzapfen 2 hinaus durch einen zylindrischen Abschnitt 5, einen konischen Teil 6 und einen Gewindeteil 7 verlängert. Ein von der Kurbelwelle angetriebenes Zahnrad 8 läuft mit seiner Nabe 9 im Lager 3 und ist mit einer Innenbohrung 10 auf dem zylindrischen Abschnitt 5 der Nockenwelle 1 angeordnet. In eine Nut der Zahnradnabe 9 greift ein gabelförmiger Keil 11 ein, der am Motorgehäuse 4 durch eine Schraube 12 befestigt ist und der das Zahnrad 8 axial festlegt.

Auf dem konischen Teil 6 der Nockenwelle 1 sind ein Ring 14 und eine Feder 15 durch eine Mutter 13 blockiert,, die die Feder zwischen dem Ring 14 und dem Zahnrad 8 verspannt. Im Ring 14 sitzen regelmäßig winkelversetzte Buchsen 16, deren Achsen parallel zur Drehachse X-X der Nockenwelle verlaufen. Diese Buchsen enthalten über gebogene Teile miteinander verbundene, Längsrollbahnen für Kugeln 17 bildende Führungskäfige. Derartige Buchsen sind in der FR-PS 14 10 928: beschrieben.

Einseitig fest mit dem Zahnrad 8 verbundene Stäbe 18 sind gleitend und spielfrei in jeweils einer Buchse 16 aufgenommen, so daß die aus der Nockenwelle 1, dem Ring 14 und den Buchsen 116 gebildete Baugruppe auf den Stäben 18 gegenüber dem Zahnrad 8 längsverschiebbar ist.

Die auf der Nockenwelle 1 angeordneten Nocken 19 weisen ein in Längsrichtung sich stetig änderndes Profil auf. An jeder Nocke 19 stützt sich eine Rolle 20 ab, die am Ende eines um eine Achse 22 schwenkbaren Kipphebels 21 gelagert ist, dessen anderes Ende auf eine — nicht dargestellte - Stößelstange eines Ein- oder Auslaßventils einwirkt. Die Achse 22 der Kipphebel ist durch Halterungen 23 am Motorgehäuse 4 abgestützt. In dieser Achse 22 verläuft ein zentraler Kanal 24 zum Schmieren der Ventilbetätigungshebel und der Nockenwellenlager, der von der ölpumpe der Brennkraftma_: schine mit Drucköl gespeist wird. Dem Lager 3 wird Drucköl aus dem Kanal 24 über öffnungen 25 und 26 zugeführt.

Die öffnung 25 steht über eine Drosselstelle 27 mit einer weiteren öffnung 28 in Verbindung, die im Inneren des Lagers 3 in eine Kammer 29 zwischen der Stirnfläche des Zapfens 2 und der Zahnradnabe 9 mündet. Die Kammer 29 ist über eine Leitung 30 mit einem Ventilschieber 31 verbunden.

Der Ventilschieber 31 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 32 mit einer abgestuften Innenbohrung 33, in

der ein Steuerschieber 34 aufgenommen ist, der einen ersten Bund 35 und einen zweiten Bund 36 von etwas größerem Durchmesser aufweist. Die Leitung 30 mündet in eine Kammer 37 zwischen den Bunden 35 und 36, welche mit dem ölsumpf 38 der Brennkraftmaschine über eine Leitung 39 verbunden werden kann. Leitungen 40 und 41 leiten das an den Enden des Steuerschiebers austretende Lecköl in den Sumpf.

Der Steuerschieber 34 ist durch eine Stange 42 mit einer biegsamen Membran 43 einer Druckmembrankapsel 44 verbunden, welche eine Unterdruckkammer 45 begrenzt. Diese Unterdruckkammer 45 ist über eine Leitung 46 mit einer zur Unterdruckabnahme 48 in der Ansaugleitung 49 führenden Leitung 47 sowie mit einer Leitung 50 verbunden, die an der Ansaugöffnung 51 einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Saugpumpe 52 mündet.

Die Unterdruckabnahme 48, die zugleich zur Vorzündungskorrektur eines Zündverteilers 53 dienen kann, wird von der geschlossenen Drosselklappe 54 gesperrt und liegt stromab der geöffneten Drosselklappe. In der Leitung 47 sind eine kalibrierte öffnung 55 und ein Rückschlagventil 56 angeordnet, das schließt, sobald der Unterdruck in der Leitung 46 den Unterdruck der Druckabnahme 48 übersteigt. Die Verbindungsleitung 50 zwischen der Saugpumpe 51,52 und der Unterdruckleitung 46 steht über eine Drossel 57 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Die Wirkungweise dieser Regeleinrichtung ist folgende: Bei geschlossener Drosselklappe 54, z. B. im Leerlauf, und dem dadurch bedingten geringen Unterdruckwert in der Kammer 45 wird der Steuerschieber 34 aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der Bunde

35 und 36 in Fig. 1 nach rechts gedrückt. In dieser dargestellten Stellung ist die Ablaufleitung 39 geöffnet und damit der Öldruck in der Kammer 29 zu gering, um die Feder 15 zusammenzudrücken. Bei zunehmendem Unterdruckwert in der Kammer 45 wird der Steuerschieber 34 nach links gezogen, wobei der Kolbenbund

36 die öffnung zur Ablaufleitung 39 entsprechend verkleinert. Daraus folgt ein Druckanstieg in der Kammer 37, die aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser der wirksamen Flächen der Kolbenbunde 35 und 36 ein Gleichgewicht der Schieberstellung für jeden Unterdruckwert gestattet. Dieser Druckanstieg in der Kammer 37 wirkt auch in die Kammer 29, wodurch die Nockenwelle 1 unter Zusammendrücken der Feder 15 in Fig. 1 nach links verschoben wird. Wegen der fehlenden Gleitreibung zwischen der Nockenwelle 1 und dem Zahnrad 8 ist diese Bewegung progressiv, so daß für jeden Unterdruckwert in der Kammer 45 stets eine gleiche axiale Stellung der Nockenwelle 1 erhalten wird. Da der Unterdruck in der Kammer 45 gleichzeitig von dem durch die Drehmomentbelastung der Brennkraftmaschine bestimmten Unterdruck in der Ansaugleitung 49 sowie von dem Unterdruck an der Ansaugseite der drehzahlabhängig angetriebenen Pumpe 52 abhängt, werden bei der axialen Verstellung der Nockenwelle gleichzeitig die Drehmomentbelastung und die Drehzahl der Brennkraftmaschine berücksichtigt. Die sich aus der speziellen Auslegung der Nockenwellenlagerung ergebende geringe Reibung trägt wesentlich zu dem äußerst genauen Ansprechverhalten der Regeleinrichtung bei, weil die Druckänderungen relativ gering sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung für die Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, bei der eine Nockenwelle mit in Achsrichtung sich änderndem Nockenprofil mittels eines Kolbens axial verschiebbar ist, der mit einem feststehenden Zylinder einen Druckraum begrenzt, der über eine Drosselstelle mit Motorschmieröl gespeist ist und einen Ablaß aufweist, dessen Querschnitt von einem durch ein Betätigungsglicd beherrschten Steuerschieber kontinuierlich änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied durch die Membran (43) einer Membrankapsel (44) gebildet ist, deren einziger Druckraum (45) an eine einen der Motorbelastung entsprechenden Druck liefernde erste Quelle (49) und an eine einen von der Motordrehzahl abhängigen Druck liefernde zweite Quelle (51) angeschlossen ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Druckquelle (49) die Ansaugleitung der Brennkraftmaschine ist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Druckquelle die Ansaugseite (51) einer von der Brennkraftmaschine angetriebenen Saugpumpe (52) ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckabnahme (48) an der Ansaugleitung (49) von der geschlossenen Drosselklappe (54) gesperrt und stromab der geöffneten Drosselklappe angeordnet

ist und daß eine kalibrierte öffnung (55) sowie ein Rückschlagventil (56) in der Verbindungsleitung zwischen der Membrankapsel (44) und der Ansaugleitung eingeschaltet sind.