DE2647332B2 - Nockengesteuerte Brennkraftmaschine - Google Patents
Nockengesteuerte BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine nockengesteuerte Brennkraftmaschine, insbesondere einen Viertaktmotor zum
Antrieb eines Kraftfahrzeugs, mit einer angetriebenen Nockenwelle, die pro Zylinder wenigstens einen
Gaswechselventilnocken aufweist, der als gegenüber der Nockenwelle verstellbar angeordneter Nockenring
ausgebildet ist und dessen Verstellweg mittels eines hiermit zusammenwirkenden, bewegbar an der Nockenwelle
angeordneten Mitnehmers über eine mit einer Kontur versehene Fläche des Mitnehmers einstellbar ist,
wobei der Mitnehmer den Nockenring über eine mit einer Kontur versehene Innenfläche des Nockenrings
entgegen der Kipphebelkraft abstützt und die den Nockenverstel'weg bestimmende Bewegung des Mitnehmers
mittels einer hiermit zusammenwirkenden Steuervorrichtung vorgebbar ist.
Eine Anordnung dieser Art ist etwa aus der AT-PS 40 764 bekannt. Bei der bekannten Anordnung ist auf
der Nockenwelle eine Büchse kreisförmigen Querschnitts angeordnet, in welcher der mit abgeflachten
Führungsflächen versehene Nockenring senkrecht zur Nockenwelle, d. h. in radialer Richtung verstellbar
gelagert ist In Umfangsrichtung ist keine Bewegbarkeit des Nockenrings vorgesehen. Der zur Bewerkstelligung
der radialen Nockenverstellung vorgesehene Mitnehmer ist als Doppelkeil mit zwei einander gegenüberliegenden,
parallelen Keilflächen ausgebildet, die sich in formschlüssigem Eingriff mit dem Nockenring befinden.
Die Bewegung des Mitnehmers ist dabei direkt mit einer Steuervorrichtung eines beliebigen Reglers gekoppelt.
Infolge radialer Verstellung des Nockenrings lassen sich dabei die Schnittpunkte zwischen der kreisringförmigen
Büchse und der Nockenerhebung verstellen, was zwar
eine Änderung der Steueizeiten ermöglicht Gleichzeitig
ändert sich dabei jedoch der jeweils vorhandene Nockenhub, was eine Änderung des Ventiihubs und
damit des Ein- bzw. Ausströmquerschnitts ergibt Es ist daher bei der bekannten Anordnung über der gesamten
Regelstrecke der Steuervorrichtung mit unterschiedlichen Zylinderfüllungen und daher mit einer dementsprechenden
Änderung des abgegebenen Drehmoments zu rechnen. Gleichzeitig ist hierbei der Nockenring
durch die Keilflächen des vorgesehenen Keilschiebers fest fixiert d.h. es werden lediglich jeweils
feststehende Nocken simuliert Die tatsächlich zur Wirkung kommende Steigung des Nockenanstiegs bzw.
Nockenabfalls hängt daher hier ausschließlich von der vorhandenen Nockengeometrie ab und erlaubt daher
keine Optimierung dieser Geometrie für einen ganz bestimmten Betriebspunkt Ganz abgesehen davon fehlt
der bekannten Anordnung ein stetiger Verlauf der hier durch den Nockenring und die kreisförmige Büchse
gebildeten Lauffläche. Vielmehr sind im Bereich der beiden Übergänge von der Büchse zum Nockenring
Knickstellen praktisch nicht zu vermeiden.
Aus der DE-AS 11 55 342 ist ferner eine Ventilsteuerung
für Brennkraftmaschinen bekannt, bei der die Steuerzeiten während des Betriebs in Abhängigkeit von
der Motordrehzahl veränderbar sein sollen. Hierzu ist bei dieser bekannten Anordnung ein mit dem Steuernocken
zusammenwirkender, gelenkig mit einer Stößelstange verbundener Ventilstößel in einer schwenkbar
gelagerten Gleitführung aufgenommen. Beim Angriff der Nockenerhebung am Ventilstößel soll sich die
Gleitführung verdrehen, wodurch der Stößel und die hiermit verbundene Stößelstange gegeneinander ausknicken
und so der Hub des Stößels kompensiert wird. Sofern bei dieser bekannten Anordnung eine echte
Verschiebung der Steuerzeiten erreicht werden soll, müßte jedoch die Ausknickung so groß sein, daß das
Ventil in seiner Ruhestellung bleibt. Das ist jedoch nicht der Fall. Wenn der Drehpunkt der Gleitführung seitlich
gegen die Nockendrehachse versetzt ist, wird bei jeder Verschwenkung der Gleitführung gleichzeitig eine
Erhöhung der Stößelstangenaufnahme und damit ersichtlich eine Ventilbetätigung erwirkt. Sofern der
Drehpunkt der Gleitführung genau oberhalb der Nockenachse liegt, führt eine Schwenkbewegung der
den Stößel aufnehmenden Gleitführung dazu, daß die dem Nocken zugewandte Stößelfläche praktisch auf
dem Nocken anrollt. Im Bereich des Nockenanstiegs bzw. -abfalls ist dabei im Bereich der Kanten dieser
abrollenden Fläche genügend Freiraum gegeben, um eine Kollision mit dem Nocken zu vermeiden. Im
Übergangsbereich zwischen dem kreisförmigen Nokkenverlauf und dem Nockenanstieg ist jedoch ein
derartiger Freiraum nicht gegeben, so daß der Stößel gleichzeitig zur Schwenkbewegung nach oben ausweichen
muß, was wiederum eine Ventilbetätigung bedeutet. Die bekannte Anordnung führt demnach
ersichtlich zu keiner echten Verschiebung der Steuerzeiten, sondern bewirkt lediglich eine Änderung der
Steuercharakteristik, allerdings bei gleichbleibenden öffnungs- und Schließzeitpunkten. Außerdem ergeben
sich hierbei auf Grund der angestrebten Ausknickung nicht unbeträchtliche Biegemomente im Bereich der
Stößelstange. Ganz abgesehen davon ist jedoch eine Anordnung dieser Art nur bei Motoren mit stoßstangengesteuerten
Ventilen verwendbar, d. h. nicht bei Motoren mit obenliegender Nockenwelle.
Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der
vorliegenden Erfindung, eine Anordnung eingangs erwähnter Art unter Vermeidung der Nachteile der
bekannten Anordnungen so zu verbessern, daß nicht nur eine hohe Laufruhe und damit eine hohe Betriebssicherheit
und eine lange Lebensdauer gewährleistet sind, sondern bei der auch bei Verwendung von für einen
bestimmten Betriebsbereich optimierten Nocken über dem gesamten Betriebsbereich ein nahezu gleichbleibendes
Drehmoment erwartet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen.
Die beim Abfahren der äußeren Nockenkontur auftretende Richtungsumkehr des auf den Nocken
ausgeübten Drehmoments bewirkt hierbei eine zweimalige, relativ zur Nockenwelle unterschiedliche Rückkehr
in die Ausgangslage. Hierbei ist es demnach möglich, im Bereich des Nockenanstiegs praktisch eine dem
Nockenausschlag entsprechende Parallelverschiebung der Steuercharakteristik zu erreichen. Auf Grund der
Rückstellung im Umschlagbereich und der anschließen- 2c den gleichgerichteten Auswanderung nach erfolgtem
Momentenumschlag ergibt sich hierbei im Bereich des Nockenabfalls nicht nur eine einfache Parallelverschiebung
der Steuercharakteristik, sondern vielmehr eine Simulation einer äußerst steil abfallenden Nockenkontür,
was im Hinblick auf die Erzielung exakter Schließzeitpunkte von Ein- und Auslaßventilen sehr
erwünscht ist, ohne daß jedoch die tatsächlich vorhandene Nockengeometrie einen dementsprechend
stellen Abfall benötigte. Die vom Kipphebel auf den hiervon abgetasteten Nocken ausgeübte Kraft, bzw. das
hierdurch verursachte Moment wird dabei gleichzeitig als Stellkraft bzw. Stellmoment ausgenutzt, so daß
weitere Stellorgane zur Bewerkstelligung der gewünschten Nocken-Relativverschiebung entfallen können.
Die vorgesehene Steuervorrichtung, die lediglich den Ausschlag des Mitnehmers zu begrenzen hat, dient
daher in vorteilhafter Weise lediglich als Servosteuerung und kann daher relativ leicht und platzsparend
ausgebildet sein. Bei entsprechender Dimensionierung kann hierzu sogar die Fliehkraft des Mitnehmers
ausreichen infolge der hier bewirkten Verdrehung des
Nockenrings gegenüber der Nockenwelle bei gleichzeitiger Vermeidung jeder radialen Bewegung des
Nockenrings bleiben jedoch trotz Verstellung der ^ Steuerzeiten der Ventilhub und damit der Öffnungsquerschnitt und die Zylinderfüllung über dem gesamten
Drehzahlbereich konstant, so daß auch über dem gesamter Drehzahlbereich ein gleichbleibendes Drehmoment
abgegeben wird. Dennoch bleibt hierbei die vom Kipphebel abgefahrene Nockenkurve stets dieselbe,
d. h. Unstetigkeiten sowohl hinsichtlich des Nockenanstiegs bzw. -abfalis als auch hinsichtlich des tragenden
Querschnitts etc. sind hierbei mit Sicherheit ausgeschlossen. Die hiermit erzielbaren Vorteile hinsichtlich
Laufruhe, Betriebssicherheit und Lebensdauer liegen auf der Hand. Die mit der Erfindung erzielbaren
Vorteile sind daher vor allem in einer ausgezeichneten Wirtschaftlichkeit zu sehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der übergeordneten Maßnahmen ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Nachstehend ist ein in der Zeichnung dargestelltes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
erläutert Hierbei zeigt
F i g. 1 einen senkrecht zur Nockenwellenachse geführten Schnitt und
F i g. 2 eine Ansicht entlang der Linie II-1I in F i g. 1.
In den Figuren ist bei 1 eine Nockenwelle beispielsweise eines Einzylindermotors, angedeutet, di
in bekannter Weise im Gehäuse gelagert und etwa vor einem hier nicht dargestellten, an ihrem End
angeflanschten Stirnrad etc. antreibbar ist. Auf de Nockenwelle 1 ist ein Nockenpaar mit einem Einlaßnok
kenring 2 und einem Auslaßnockenring 3 angeordnet die, wie in F i g. 1 angedeutet, mit einem Kipphebel 4 zu
Betätigung des zugeordneten Einlaß- bzw. Auslaßven tils zusammenwirken. Die Nockenringe 2 und 3 sind, wii
insbesondere F i g. 1 anschaulich erkennen läßt, drehba auf der Nockenwelle 1 gelagert. Zur Vermeidung eine
Klapperns dieser Nockenringe auf der Nockenwelle kann die Wellenbohrung beispielsweise als etwa;
schwergängige Gleitpassung ausgebildet sein. Di Nockenringe 2 und 3 können in axialer Richtung ii
bekannter Weise etwa durch hier der Einfachheit halbe nicht dargestellte Seegerringe gesichert sein. Ir
Llmfangsrichtung sind die Nockenringe 2 und 3 zu Gewährleistung einer bestimmten Verdrehbarkei
nachgiebig abgestützt. Im dargestellten Ausführungs beispiel ist hierzu ein in einer radialen Wellenausneh
mung 5 radial verschiebbar gelagerter Mitnehmer vorgesehen, der mit seinem radial äußeren, als Tast- un
Sperrorgan ausgebildeten Ende 7 mit einer durch di Wandung einer entsprechenden Nockenausnehmung ι
gebildeten Kontur 9 einer Innenfläche zusammenwirkt Die den Mitnehmer 6 aufnehmende Wellenausnehmunj
5 kann vorteilhaft im axialen Bereich des zugeordneter Nockenrings angeordnet sein, so daß sich eine seh
gedrängte Bauweise erreichen läßt. Die Nockenausneh mung 8 ist hierbei vorteilhaft direkt an eine Nockenring
bohrung nach außen angeformt.
Die radiale Bewegbarkeit des Mitnehmers 6, d. h seine radial innere Endlage fixiert hierbei die unter de
Wirkung der Kraft des zugeordneten Kipphebel mögliche, zur Nockenwelle 1 relative Nockenverdre
hung, die in Abhängigkeit von der Drehzahl variierba sein soll. Diese Abhängigkeit läßt sich in vorteilhafte
Weise dadurch erreichen, daß der mögliche Hub de Mitnehmers 6 durch einen drehzahlabhängig verstellba
ren Anschlag beg.-enzbar ist. Zur Bewerkstelligunj
dieser Aufgabe kann etwa eine mechanisch verstellbar Schubstange oder etwa eine sich ändernde elektrisch!
Größe, beispielsweise ein sich änderndes Magnetfeld herangezogen werden. Im dargestellten, besonder
bevorzugten Ausführungsbeispiel ist hierzu ein auf de radial inneren Seite in der Wellenausnehmung [
angeordneter Druckraum 10 vorgesehen, der, wif F i g. 2 zeigt, über eine Anschlußöffnung 11 mi
Druckmittel beaufschlagbar und über eine Auslaßöff nung 12 entlastbar ist. Die Anschlußhöhe der Auslaßöff
nung 12 und damit der einen quasi-festen Kolbenan schlag bildende Flüssigkeitsspiegel im Druckraum 10 is
in Abhängigkeit von der Drehzahl einstellbar. Zu Bildung der Auslaßöffnung 12 kann daher beispielsweis·
ein in den Druckraum 10 hineinragendes, parallel zun Mitnehmer 6 angeordnetes Rohr vorgesehen seir
dessen in den Druckraum hineinragende Höhe etwi mittels eines Fliehkraftreglers einstellbar ist Diese
Rohr könnte etwa mit seinem freien Ende zur Steuerunj
des die Ablauföffnung bildenden Rohrquerschnitts ii eine entsprechende Kolbenbohrung eintauchen. Bein
vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Ablauföff nung 12 durch eine auf einem in einer zentralei
Wellenbohrung 13 drehbar gelagerten Stift 14 vorgese hene, exzentrisch in den Druckraum 10 mündendi
Bohrung 15 gebildet Die vordere Stirnseite des Stifts 1
wirkt dichtend mit einer an dem als Vcrschiebekolben
ausgebildeten Mitnehmer 6 vorgesehenen Fläche 16 zusammen, so daß sich in vorteilhafter Weise auch hier
eine Steuerung der Auslaßöffming 12 bei einer radialen
Bewegung des Mitnehmers 6 durch dessen den Druckraum 10 abschließende Kette 17 ergibt. Der Stift
14 kann etwa stirnscitig aus der Bohrung 13 herausgeführt und mit einem hier der Einfachheit halber
nicht dargestellten Fliehkraftregler gekoppelt sein, der seine Winkelstellung bezüglich der Nockenwelle 1 in
Abhängigkeit von deren Drehzahl reguliert, wodurch sich die gewünschte Änderung der Anschlußhöhe der
exzentrisch auf dem Stift 14 angeordneten Auslaßöffnung 12 ergibt.
Der an die Alislaßöffnung 12 sich anschließende Abströmweg mündet drucklos in die Umgebung bzw.
eine bei 18 angedeutete Auffangwanne. Im I alle der Verwendung von dem MotorÖlkrcislauf entnommenem
Öl als Druckmittel ist dies das Maschinengehäusc selbst llici/u kann etwa die von der exzentrisch
angeordneten Auslaßöffnung 12 schräg nach hinten verlaufende Bohrung 15 über eine Querbohrung 19 im
Stift 14 mit einer in den Stiftunifang eingearbeiteten Nut 20 verbunden sein, von der eine radial in der Welle 1
geführte Bohrung 21 abgeht, die entweder selbst in die Umgebung mündet oder wie hier an ein weiteres, bei 22
angedeutetes, drucklos mündendes Kanalsystem angeschlossen sein kann. Zur Beaufschlagung des Druckraums
10 mit Druckmittel, hier mit von der bei 23 angedeuteten Motorölpiimpe geliefertem öl, ist ein die
Nockenwelle 1 umgreifender Schleifring 24 vorgesehen, der eine Uiiifangsnut 25 der Nockenwelle 1 abdeckt, die
über einen am Schleifring 24 vorgesehenen Anschluß-Stutzen 2f> und eine hiermit ver bundene Druckleitung 27
von der Pumpe 2i bcaufschlagbar ist. In die Ringnut 25
mündet eine unter den benachbarten Nockenring, hier den Nockenring 2 sich hincinerstreckende Axialnut 28,
an die eine dir Ziilauföffnung 11 enthaltende Radialbohrung
29 sich anschließt, Ein Zuströmsystcm dieser Art kann im Bereich jedes der beiden Nockenringe 2 bzw. 3
vorgesehen sein. Ils ist aber auch denkbar, die Nut 28, wie bei 30 angedeutet, über einen kurvenförmig
verlaufenden Ast auch auf den benachbarten Nockenring, hier den Nockenring 3, auszudehnen. Die
gegenseitige Anlage der beiden Nockenringe 2 und 3 bzw. des Schleifrings 24 und des benachbarten
Nockenrings 2 ergibt unter Normalverhältnissen eine ausreichende Abdichtung. Bei unverhältnismäßig stark
angestiegenem Druck können die hier vorhandenen Stoßstcllcn in vorteilhafter Weise als Solll.cckagestellcn
dienen
Die Funktion der vorstehend beschriebenen Anordnung ist folgende:
Sobald der Motor mil der Nockenwelle 1 in Betrieb
gesetzt ist, wird der Druckraum 10 beaufschlagt und damit der Mitnehmer 6 radial nach außen gedrückt.
■Gleichzeitig wird der die Auslaßöffnung 12 enthaltende
Stift 14 durch den hiermit gekoppelten Drehzahlregler in die der vorhandenen Drehzahl zugeordnete Winkelstellung
relativ zur Nockenwelle 1 gebracht. Solange der Kipphebel 4 außerhalb der Nockenerhebung auf
dem zugeordneten Nockcnring gleitet, wirkt hierauf lediglich das durch die Reibkrafl verursachte Moment.
In einet deraitigen Phase relativ kleiner äußerer
Belastung weiden die Nockcnrinpc durch den radial nach außen gcpicßtcn Mitnehmer 6 in ihrer Normalstcllunj'.
in welcher das voidcre Ende 7 des Mitnehmers6 in
ctu a f<it ium hliissip in die Ausnehmung 8 eingreift.
fixiert. Bei einer Weiterdrehung der Nockenwelle 1 kommt nun zunächst der Nockenanstieg in den Bereich
des Kipphebels 4, wobei ein entsprechendes Drehmoment auf den zugeordneten Nockenring ausgeübt wird.
ι Sobald dieses Drehmoment die durch den Druck im Druckraum 10 vorgegebene Haltckraft des sich immer
noch in seiner radial äußeren Endlage befindenden Mitnehmers 6 überschreitet, weicht der Mitnehmer 6
radial nach innen aus, wobei über die Auslaßöffnung 12
κι eine entsprechende Druckmittclmcnge aus dem Druckraum 10 verdrängt wird. Sofern die die Auslaßöffnung
12 aufweisende Bohrung 15 einen entsprechend kleinen Drosselquerschnitt aufweist, läßt sich hierdurch eine
bestimmte Bremswirkung auf den Mitnehmer 6 ausüben, so daß sein vorderes F.nde 7 in ständigem
Kontakt mit der Nockenringinncnflächc 9, hier im Bereich des dem Nockenanstieg zugeordneten Astes,
bleibt. Die radial nach einwärts gerichtete Mitnehmerbewegung kommt zum Stillstand, sobald die radial
?(i innere Kante 17 die Auslaßöffnung 12 überfährt, so daß
keine weitere Druckmittclvcrdrängung statttfindcn
kann. Das im Druckraum 10 verbleibende Druckmittel bildet damit praktisch einen hydraulischen Hubbcgrenzungsanschlag.
dessen Höhe der drehzahlabhängig eingestellten Anschlußhöhe der Abströmöffnung 12
entspricht. Hiervon ist demnach auch das Winkelmaß der durch die radiale Einwärtsbewegung des Mitnehmers
6 zugelassenen Nockenverdrehung in Abhängigkeit von der Drehzahl vorgegeben. Der Nockenanstieg
jo kann damit praktisch um das gewünschte Maß
zurückvcrlcgt werden. Sobald der Kipphebel 4 die in F i g. 1 dargestellte Stellung erreicht hat, fällt das auf den
abgetasteten Nockenring ausgeübte Drehmoment wieder weg. Das im Druckraum 10 ständig anstehende
Druckmittel bringt daher den Mitnehmer 6 wieder zurück in die den Figuren zugrunde liegende Normallage.
Als weitere zusätzliche Rückstellvorrichtung kann ferner eine am Druckmittelraumboden abgestützte
4(i Druckfeder 31 vorgesehen sein. Hierdurch werden auch
bei kleinen Zuströmquerschnitten Verzögerungen ausgeschaltet. Zur Vermeidung eines zu großen Druckabfalls
bei geöffneter Abströmöffnung 12 kann im Rückströmweg ein Rückschlagventil vorgesehen sein.
Die Ausbildung der Bohrung 15 als Drosselbohrung ist
jedoch in vielen Fällen bereits ausreichend. Andererseits kann auch die Zuströmbohrung 29 mit einem bei 32
angedeuteten Rückschlagventil versehen sein, um bei einer Hinwärtsbewegung des Mitnehmers 6 ein Durchschlagen
auf die Pumpe 23 zu vermeiden.
Das vordere Ende 7 des Mitnehmers 6 fährt bei der Rückstcllbcwcgung den dem Nockenanstieg zugeordneten
Ast der Nockenringinnenfläche 9 in umgekehrter Richtung wie vorher ab, wodurch sich eine entsprechende
Vorrückung des betrachteten Nockenrings ergibt, was praktisch einer Vorverlegung des Nockenabfalls
gleichkommt. Sobald der Nockenabfallbereich in Eingriff mit dem Kipphebel 4 kommt, spielt sich der
selbe Vorgang wie vorher ab, lediglich in umgekehrter
M' Richtung, was ersichtlich zu einer nochmaligen Vorverlegung
des Nockcnabfallbereichs und damit zu einem simulierten äußerst steilen Nockenabfall mit einer
praktisch unvcrzögcrtcn Ventilbetätigung führt.
In Fig. 2 ist der Stift 14 in einer Winkelstellung
fr1· gezeichnet, bei welcher die Abströmöffnung 12 auch in
der radial äußeren Normallage des Mitnehmers 6 abgedeckt ist. Bei dieser Einstellung, die vorzugsweise
hohen Drehzahlen entsprechen soll, ist der Mitnehmer 6
unbewegbar in der Wellenausnehmung 5 gehalten und nimmt den zugeordneten Nockenring keilartig starr mit.
In diesem Fall kommt ersichtlich die laisächlich
vorhandene äußere Nockenkontur »unverfälscht« /um Tragen. Die Abnahme der Mitnehmer- und Nockenausschläge
mit zunehmender Drehzahl und die praktisch starre Nockenhaltcrung im hohen Drehzahlbereich, der
in der Regel dem Betriebsbereich entspricht, ergibt einen äußerst schonenden Betrieb. In den anderen
Drehzahlbereichen lassen sich jedoch auf Grund der erfindungsgemäßen Maßnahmen den speziellen Verhältnissen
angepaßte Nockenkonturen simulieren.
Das Verhältnis von Mitnchincrstellung und Nockenverdrehung
wird ersichtlich durch den Verlauf der Äste der Kontur Nockenringinnenfläche 9 vorgegeben. Wie
F i g. 1 erkennen läßt, soll die Kontur 9 im dargestellten Aüsführungsbeispie! zwei unter gleicher Neigung
dachförmig gegeneinander verlaufende Äste aufweisen. Es wären aber auch unterschiedliche Neigungen oder
etwa in vorbestimmte kurvenförmige Wölbung etc. der Äste der Kontur 9 denkbar. Hiermit könnten unlineare
Abhängigkeiten verwirklicht werden. Der Bereich zwischen den dachförmig gegeneinander geneigten
Ästen der Kontur 9 ist etwa entsprechend der Rundung des vorderen Endes 7 des Mitnehmers 6 abgerundet, so
daß sich in der gezeichneten Normallage eine zuverlässige Verbindung ergibt. Zur Erzielung einer
ausgezeichneten Stabilität des Mitnehmers 6 im Bereich seines als Sperr- und Tastorgans ausgebildeten vorderen
Endes 7 ist der den Mitnehmer 6 bildende Kolben auf einfache Weise zweiseitig abgeschrägt. Zur Verringerung
der Reibung beim Abfahren der Nockenringinnenfläche 9 könnte im vorderen Ende 7 des Mitnehmers
6 etwa eine drehbar gelagerte Rolle vorgesehen sein.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel soll der Mitnehmer
6 in keiner Phase außer Eingriff mit der Nockenringinnenfläche 9 kommen. Dies kann etwa
durch die Aufrechterhaltung eines Reslpolsters im Druckraum 10 bewerkstelligt werden. Der Kipphebel 4
und damit die zugeordneten Ventile werden hier in allen ■>
Phasen betätigt. Sofern es jedoch erwünscht ist, die Ventilbetätigung auszusetzen, etwa zur Erzielung einer
gewissen Bremswirkung, kann dies etwa dadurch bewerkstelligt werden, daß der Druckraum 10 über eine
nicht näher dargestellte, zweckmäßig von Hand
ίο betätigbare Entlastungsleitung völlig, bzw. so weit
entleerbar ist, daß der Mitnehmer 6 ganz in der Wellenausnehmung 5 verschwindet. Die Welle 1 kann
sich hier frei durchdrehen, während die Nucken 2 bzw. 3
beispielsweise an den zugeordneten Kipphebeln 4
ιϊ anstehen. Zweckmäßig ist hier die Nockenausnehniung
8 so ausgebildet, daß anschließend ein selbsttätiges Wiedereinrusten des zugehörigen Mitnehmers 6 möglich
ist.
Vorstehend ist zwar ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert,
ohne daß jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann eine Reihe
von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der Erfindung an die Verhältnisse des
Einzelfalls anzupassen. So könnte beispielsweise die Kontur 9 anstelle einer offenen Kurve auch als
geschlossene Führungskurve ausgebildet sein, die etwa durch verstellbare Segmente begrenzt sein könnte,
wobei durch Segmentverstellung eine Hubbegrenzung
so des Mitnehmers zu erreichen wäre. Es wäre aber auch
denkbar, den Mitnehmer selbst in sich beweglich auszubilden, etwa durch Verwendung einer Blattfeder,
wobei die Mitnehmeraussehläge etwa durch Veränderung der wirksamen Federlänge erreicht werden
» könnte.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (26)
1. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine, insbesondere Viertaktmotor zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs,
mit einer angetriebenen Nockenwelle, die pro Zylinder wenigstens einen Gaswechselventilnocken
aufweist, der als gegenüber der Nockenwelle verstellbar angeordneter Nockenring ausgebildet ist
und dessen Verstellweg mittels eines hiermit zusammenwirkenden, bewegbar an der Nockenwel-Ic
angeordneten Mitnehmers über eine mit einer Kontur versehene Fläche des Mitnehmers einstellbar
ist, wobei der Mitnehmer den Nockenring über eine mit einer Kontur versehene Innenfläche des
Nockenrings entgegen der Kipphebelkraft abstützt '5 und die den Nockenverstellweg bestimmende
Bewegung des Mitnehmers mittels einer hiermit zusammenwirkenden Steuervorrichtung vorgebbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (2, 3) koaxial zur Nockenwelle (1)
angeordnet und drehbar hierauf gelagert ist, daß der Nockenring (2, 3) eine stetig verlaufende äußere
Umfangskontur aufweist, daß der Nockenring (2,3)
durch den Mitnehmer (6) in Dreh- und Gegendrehrichtung nachgiebig abgestützt ist, daß der Freiheitsgrad
des Nockenrings (2, 3) in Dreh- und Gegendrehrichtung durch die Größe eines Ausschlags
des durch den Nockenring bei jedem Nockendurchgang unter dem Kipphebel zweimal gleichsinnig zum Ausschlag bringbaren Mitnehmers -tu
(6) vorgegeben ist, daß der Ausschlag des Mitnehmers (6) durch die Steuervorrichtung (10 bis 17)
begrenzt ist, daß die Steuervorrichtung (10 bis 17) in Abhängigkeit von der Motordrehzahl arbeitet und
daß der Mitnehmer (6) durch eine der Kipphebel- J5 kraft entgegenwirkende Rückstelleinrichtung (10,
11,23 bis 30 bzw. 31) beaufschlagbar ist.
2. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in
Abhängigkeit von der Drehzahl einstellbare Mitneh- ■"'
mer- bzw. Nockenausschlag mit zunehmender Drehzahl abnimmt.
3. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) bei 4>
eingestelltem Null-Ausschlag den zugeordneten Nockenring (2,3) formschlüssig erfaßt.
4. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) in r>()
radialer Richtung bewegbar in der Nockenwelle (1) gelagert ist und mit seinem radial äußeren Ende mit
einer durch eine Nockenausnehmung (8) gebildeten Kontur (9) des zugeordneten Nockenrings (2, 3)
zusammenwirkt. ">">
5. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) als Verschiebekolben ausgebildet ist, der mit seinem
radial inneren Ende in einen an eine Druckmittel- M quelle (23) angeschlossenen, mit einer taktweise
verschließbaren Ablauföffnung (12) versehenen Druckraum (10) eintaucht.
6. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- h5
lauföffnung (12) durch die Kolbenunterkante (17) steuerbar ist.
7. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach
wenigstens einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußhöhe der Ablauföffnung
(12) mittels eines Drehzahlreglers einstellbar ist
8. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Anspruches bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Bildung der Ablauföffnung (12) eine in einem drehbar in der Nockenwelle (1)
gelagerten Stift (14) exzentrisch angeordnete Bohrung (15) vorgesehen ist
9. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ablauföffnung als parallel zum Mitnehmerkolben (6) angeordnetes, in eine
Kolbenbohrung eintauchendes Rohr ausgebildet ist dessen axiale Lage einstellbar ist
10. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch
gekennzeichnet daß die Zuströmöffnung (11) des Druckraums (10) mit einem Rückschlagventil (32)
versehen ist.
11. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach
wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß die die Ablauföffnung (12)
enthaltende Bohrung (15) als Drossel ausgebildet ist.
12. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch
gekennzeichnet daß die Druckmittelquelle (23) eine ölpumpe ist.
13. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Druckraum (10) an den zentralen Motor-Öl-Kreislauf angeschlossen ist.
14. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch
gekennzeichnet daß paarweise zusammengehörende Nockenringe (2, 3) an eine gemeinsame
ölzufuhrleitung (28,30 angeschlossen sind.
15. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
gemeinsame ölzufuhrleitung als in die Nockenwelle (1) eingelassene, durch die Nockenringe (2, 3) und
wenigstens einen mit einem Anschlußstutzen (26) versehenen Schleifring (24) abgedeckte Nut (28,30)
ausgebildet ist.
16. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch
gekennzeichnet daß in der ölzuluhrleitung (27, 28, 30) wenigstens eine Soll-Leckagestelle vorgesehen
ist.
17. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) durch die Kraft einer Rückstellfeder (31) beaufschlagt
ist.
18. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 17, dadurch
gekennzeichnet daß die Kontur der Nockenringinnenfläche (9) dachförmig gegeneinander geneigte
Bereiche aufweist.
19. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bereiche etwa die selbe Neigung aufweisen.
20. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bereiche eine unterschiedliche Neigung aufweisen.
21. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der dem
Nockenabfall zugeordnete Ast der Kontur der Nockenringinnenfläche (9) schwächer geneigt ist als
der gegenüberliegende, dem Nockenanstieg zugeordnete Ast
22. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche !.8 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Nockenringinnenfläche (9) wenigstens bereichsweise gewölbt ist
23. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß das die Innenfläche (9) des zugeordneten Nockenrings (2,3) abfahrende, radial
äußere Ende (7) des Mitnehmers (6) etwa entsprechend dem Verbindungsbereich der dachförmig
gegeneinander geneigten Äste der Kontur abgerundet ist
24. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das
radial äußere Ende des Mitnehmers (6) mit einer drehbar gelagerten Führungsrolle vergehen ist.
25. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß das radial äußere Ende (7) des Mitnehmers (6) etwa dem Verlauf der benachbarten
Nockenringinnenfläche (9) entsprechend abgeschrägt ist
26. Nockengesteuerte Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 25, dadurcr
gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (6) außei Eingriff mit der Nockenringinnenfläche (9) bringbar
ist
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2647332A DE2647332C3 (de) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Nockengesteuerte Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2647332A DE2647332C3 (de) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Nockengesteuerte Brennkraftmaschine |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2647332A1 DE2647332A1 (de) | 1978-04-27 |
DE2647332B2 true DE2647332B2 (de) | 1979-02-01 |
DE2647332C3 DE2647332C3 (de) | 1979-10-04 |
Family
ID=5990917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2647332A Expired DE2647332C3 (de) | 1976-10-20 | 1976-10-20 | Nockengesteuerte Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2647332C3 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3042018A1 (de) * | 1980-11-07 | 1982-05-19 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Mehrzylindrige hubkolben-brennkraftmaschine |
DE3046402A1 (de) * | 1980-12-10 | 1982-07-08 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Ventilgesteuerte hubkolben-brennkraftmaschine mit einer nockenwelle |
DE4406990C2 (de) * | 1993-03-15 | 2003-05-08 | Volkswagen Ag | Nockenwellenanordnung mit einem Schwenknocken |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3462818D1 (en) * | 1983-07-21 | 1987-04-30 | Nissan Motor | Variable valve timing mechanism |
EP2889458B1 (de) * | 2012-08-22 | 2017-04-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable ventilsteuerung für einen verbrennungsmotor |
-
1976
- 1976-10-20 DE DE2647332A patent/DE2647332C3/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3042018A1 (de) * | 1980-11-07 | 1982-05-19 | Audi Nsu Auto Union Ag, 7107 Neckarsulm | Mehrzylindrige hubkolben-brennkraftmaschine |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2647332A1 (de) | 1978-04-27 |
DE2647332C3 (de) | 1979-10-04 |
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