DE2814185A1

DE2814185A1 - Mehrzylindrige brennkraftmaschine mit ventilabschaltung

Info

Publication number: DE2814185A1
Application number: DE19782814185
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dipl Ing Gwinner; Guenther Haefner; Wolfgang Dr Ing Lutz; Lothar Dipl Ing Maier; Roland Dipl Ing Merkle
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-04-01
Filing date: 1978-04-01
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2814185B2; DE2814185C3

Description

Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Ventilabschaltung
Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Ventilabschaltung.
Bekanntlich kann das Abschalten von Zylindern durch einfaches Absperren der l,raftstoffzufuir erreicht werden.
Um weitere hraftstoffersparnisse bei einer sechs-, insbesondere achtzylindrigen Brennkra ftmaschine zu erzielen, müssen neben der ljnterbrechung der Kraftstoffzufuhr zusätzlich noch die Ventile der abgeschalteten Zylinder geschlossen gehalten werden.
Bei Brennkraftmaschinen mit Kipphebelsteuerung ist z.B.
nach der DE-OS 26217o4 eine ventilabschaltvorrichtung bekannt, die im Kipphebelfestlager in cter Nitte des Kipphebels angeordnet ist und durch eine Feder je nach Bedarf elastisch nachgiebig oder fest eingestellt werden kann.
Kipphebelsteuerungen haben jedoch den Nachteil, daj sie aufgrund der telativ großen Massen nur begrenzte Drehzahlen der Brennkraftmaschine zulassen. Außerdem bewirkt der lange Übertragungsweg von der Nockenwelle zum Ventilschaft eine große Weichheit der Steuerung, die zu Schwingungen neigt.
Die heutigen modernen Brennkraftmaschinen haben obenliegende Nockenwellen mit Nocken, die entweder über einen Schwinghebel und einen Tassenstößel oder nur über einen Tassenstößel auf das jeweilige Ventil einwirken.
Mit Ventiltrieben dieser Art sind höhere Drehzahlen der Brennkraftmaschine erreichbar, ferner ist infolge kiirzerer Ubertragungswege die Schwingungsanfälligkeit im Betriebsbereich geringer.
Der Erfindung liegt die Aufgbe zugrunde, für Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle den Ventiltrieb mit einer -oln @auaufwand lier einfachen und zuverlässigen Ventilabschaltung mit @leinen bewegten Massen zu versehen.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen Ventilschaftende und Ventilbetätigungsrnittelr, eine einen Tassenstößel aufweisende mechanische Vorrichtung mit gegebenenfalls integrierten, an sich bekannten Mitteln für den Ventilspiel-Ausgleich zwischengeschaltet -ist, die jereils willkiirlich in dem einen fal als starres Zwischenglied zwischen dem Ventilschaftende und den Ventilbetätigungsmitteln dient und in dem anderen lall l bei Schließstellung des Ventiles die Verbindung wischen dem Ventil schaftende und den Venti lbetätigungsmitteln aufliebt.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß eine mit dem Tassenstößel axial - und drehfest verbundene Kl emmhülse mit t ihrer durch Schlitze elastisch gestalteten Hülsenwand eine rnit dem Ventilschaftende verbundene Federhülse umgibt und geneinsam mit dieser -bei zugeschaltetem Venti 1 - durch auf die Hülsenwand einwirkende hydraulische Mittel einen Klemm@erband bildet.
In vorteilhafter Weise wird weiterhin vorgeschlagen, dafi eine die Schlitze der Klemmhülse abdeckende und als Dichtungsträger wirkende Kunststoffhülse mit an ihrer Enden in ringnuten eingeklemmten Dichtringen angeordnet ist, die mit dem zylindrischen Teil des Tassenstößels einen flingraum bildet, der mit einem die Ventiizu- und -abschaltung bewirkenden Hydrauliksystem verbunden ist. Geschlitzte Xlemmhjilsen und Kunststoffhül.sen sind an sich schon bekannt und finden als Baueinheit in Vorrichtungs- und Maschinenbau Verwendung.
Der Ringraum kann erfindungsgemäß über mindestens eine in dem zylindrischen Teil vorgesehene Durchgangsbohrung mit einer im Stößelgehäuse angeordneten Ringnut ständig in Verbindung stehen, wobei in die Ringnut ein an dem Hydrauliksystem angeschlossener Zuführkanal einmündet.
Um den Aufbau eines tragenden Ölfilmes zu verhindern und eine sichere Klemmung zwischen der Federhülse und der Klemmhülse zu gewährleisten, kann erfindungsgemäß der Mantel der Federhülse mit einander sich kreuzenden Umfangs- und Längsnuten versehen sein.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann die Federhülse am unteren Ende einen nach innen gerichteten Bund aufweisen, der als Federgegenlager für eine sich an dem Tassenboden des Tassenstößels abstützende Druckfeder dient.
Die Druckfeder ist fdr den Anlagekontakt zwischen ricm Nocken und dem Tassenstödel vorgesehen.
nach außen Um eine sichere AbdichtungAier vom Öldruck beauischlagten Räume zu erhalten, wird gemäß der Erfindung weiterhin vorgeschlagen, daß in dem Stößelgehäuse zu beiden Seiten der Ringnut an dem Tassenstößel anliegende, reibungsarme Dichtringe angeordnet sind.
Die Unterbringung des Ventilspiel-Ausgleichs im Tassenstößel ist erfindungsgemäß so vorgesehen, .,! die Druchfeder den Ventilspiel-Ausgleich umgibt, dessen Gehäuse eine Schulter aufweist, die mit dem Bund der Federhülse fest verbunden ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt und im folgenden näher beschrieben.
Die erfindungsgemäße Ventilabschaltung für vorwiegend sechs- oder achtzylindrige Brennkraftmaschinen ist in einen Tassenstößel 1 untergebracht und besteht im wesentlichen aus einer in den iyiindrishen Teil 2 des Tassenstößels 1 eingeschraubten filemmhüIse 3 und einer von der Klemmhülse umgebenen Federhülse 4, die über eine in den Tassenstößel 1 integrierte Ventilspiel-Ausgleichsvorrichtung 5 mit einem Gaswechselventil 6 der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Die Klemmhülse 3 ist mit in Achsrichtung verlaufenden Schlitzen 7 versehen, die von einer als Dichtungsträger wirkenden Kunstoffhülse 8 abgedeckt sind. Die Kunststoffhülse 8 ist in dem zylindrischen Teil 2 so angeordnet, da zwischen Teil. 2 und Kunststoffhülse 8 ein abgedichteter Ringraum @ entsteht. Die 4bdichtung ist durch zwei an den Randzonen der Kunststoffhülse 8 eingeklemmte Dichtungsringe 10 sichergestellt.
Tassenstößel 1, Klemmhülse 3 und die dazwischenliegende Kunststoffhülse 8 bilden einen Klemmverband und werden gemeinsam durch einer Nocken 11 bewegt.
Die Federhülse 4 ist an ihrem oberen Lande mit einem außenliegenden, als Anschlag für die Klemmhülse 3 dienenden Bund 12 und mit einem innenliegenden Bund 13 versehen, der als Federgegenlager für eine sich an dem Tassenboden 1t des Tassenstößels 1 abstützende Druckfeder 15 vorgesehen ist.
Der innenliegende und 13 ist mit einem Gehäuse 16 der Ventilspiel-Ausgleichsvorrichtung > fest verbunden, deren kolben 17 direkt auf dem Ventilschaftende 19 des Gaswecltselventiles 6 aufliegt.
Umfangs- und Längsnuten 19 an der ölbenetzten Klemmfläche der Federhülse 4 verhindern das Auftreten eines tragenden Ölfilms, um bei Ventilzuschaltung eine wirkungsvolle Klemmung zwischen Klemmhülse 3 und Federhülse 4 sicherzustellen.
Für die Verbindung des Ringraumes 9 mit einem nicht näher dargestellten IIydrauliksystern ist im zylindrischen Teil 2 des Tassenstößels 1 eine Durchgangsbohrung 20, ferner im Stößelgehäuse 21 eine Ringnut 22 und ein in die Ringnut 22 einmündender Zuführkanal 23 vorgesehen.
Reibungsarme Dichtringe 24, 25 im Stößelgehäuse 21 sorgen für eine sichere Abdichtung nach au3en.
Die Zu- und Abschaltung des Ventiles wird wie folgt beschrieben: In der Grundkreisphase d<'s Nockens 11, nämlich in der Zeit zwischen Ablaufen und Wiederauflaufen des Nockens, befindet sich der Tassenstößel in Ruhelage. Nur in dieser Lage kann das Ventil G zu- oder augescilaltet werden.
Durch Erhöhung des Öldruckes in dern Ringraum 9 wird die nachgiebige geschlitzte Hülsenwand der lilemmhülse 3 bis zur Anlage an die Federhülse 4 ausgebogen, derart, daß ein Klemmen zwischen Klemmhülse 3 und Federhülse 4 bewirkt wird. Bei einer anschließenden Abwärtsbewegung des Tassenstößels 1 wird die Federhülse 4 mitgenommen und das Ventil 6 bestätigt.
Der Öldruck muß über die gesamte Betätigungsdauer des Ventiles gehalten werden.
Die hydraulische Ventilspiel-Ausglcichsvorrichtung 5 wird drucklos aus dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine versorgt. Mit einer nicht näher dargestellten exzentrischen Nut 26 stehen im unteren Totpunkt des Stößels 1 jeweils nur zwei Bohrungen 27 des drehbaren Stößels in Verbindung, um den Ölzufluß zu begrenzen.
Aus einer Bohrung 28 wird das Öl intermittierend in einen Fangtrichter 29 der Ausgleichsvorrichtung 5 bespritzt.
Bei wegnahme des oldruckes in dem Ringraum 9 federt die zuvor im Durchmesser verkleinerte Klemmhülse 3 wieder auf den größeren Ausgangsdurchmessr zurück.
Aufgrund des Spieles an der Klemmfläche ist eine Relativbewegung zwischen bewegtem Stößels 1 mit Klemmliii lse x und stehender Federhdlse 4 wieder möglich.
Das Ventil 6 ist abgeschaltet.
Die Federkraft der Druckfeder 15 ist so bemessen, daß sie im unteren Totpunkt des Stößels nicht größer als die Summe der Federkraft der vorgespannten Ventilfeder 30 ist, da sonst das Ventil öffnen würde.
Andererseits muß sie jedoch so groß sein, daß jederzeit eine Anlage des Stößels 1 am Nocken 11 gewährleistet ist.
In der Zeichnung sind - bei abgeschaltetem Ventil -die beiden Stellungen des Tassenstößels 1 gezeigt, und zwar in der linken Hälfte der obere Totpunkt und in der rechten Hälfte der untere Totpunkt des Iassenstößels.
Die 3e- und Entlüftung des Raumes 31 innerhalb des Stößels 1 während der Stößelbewegung erfolgt durch Borhungen 32 im Tassenboden 1«, solange deren Mündungen noch nicht in das Stößelgehäuse 21 eingetaucht sind, sowie durch Bohrungen 22 in der Federhülse 4, durch die auch das Öl abfließt.

Claims

Ansprüche 1 Mehrzylindrige Brennkraftmaschine mit Ventilabschaltung, d a d ti 1 c h m e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen Ventilschaftende und Ventilbetätigungsmitteln eine einen Tassenstößel (1) aufweisende mechanische Vorrichtung mit gegebenenfalls integrierten, aii sich bekannten Mitteln fiir den Ventilspiel-Ausgleich (5) zwischengeschaltet isl;, die jeweils willkürlich in dem einen Fall als starres Zwischenglied zwischen dem Ventilschaftende (18) und den Ventilbetätigungsmitteln (11) dient und in dem anderen all bei Schließstellung des Ventil (6)) die Verbindung zwischen dem Ventilschaftende (1@) und den Ventilbetätigungsmitteln (11) aufhebt.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine mit dem Tassenstößel (1) axial- und drehfest verbundene Klemmhülse (3) mit ihrer durch Schlitze (7) elastisch gestalteten Hülsenwand eine mit dem Ventilschaftende (18) verbundene Federhülse (4) umgibt und gemeinsam mit dieser - bei zugeschaltetem Ventil (6) - dtirch auf die Hülsenwand einwirkende hydraulische Mittel einen hlemmverband bildet.
@. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e das eine die Schlitze (7) der Klemmhülse (3) abdeckende und als Dichtungsträger wirkende Kunststoffhülse (8) mit an ihren Enden in Ringnuten eingeklemmten Dichtringen (10) angeordnet ist, die mit dem zylindrischen Teil (2) des Tassenstößels (1) einen ringraum (9) bildet, der mit einem die Ventilzu-oder -abschaltung bewirkenden Hydrauliksystem verbunden ist.
4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis @, d a d ii r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Ringraum (9) über mindestens eine in dem zylindrischen Teil (2) vorgesehene Durchgangsbohrung (20) mit einer im Stößelgehäuse (21) angeordneten Ringnut (22) ständig in Verbindung steht, wobei in die Ringnut (22) ein an dem Hydrauliksystem angeschlossener Zuführkanal (23) einmündet.
5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, d a d ii r c h g e k e n n z e i c lt rt e t, daß der Mantel der Federhülse (4) mit einender sich kreuzenden Umfangs- und @ängsnuten (1@) versehen ist.
6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5 d a d u r c h g a k e ii n z e i c h ii e t, daß die Federhülse (lt) am unteren sunde einen nach innen gerichteten Bund (13) aufweist, der als Federgegenlager für eine sich an dem Tassenboden (14) des Tassenstößels (1) abstützende Druckfeder (15) dient.
7. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis C, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e daß in dem Stößelgehäuse (21) zu beiden Seiten der Ringnut an dem Tassenstößel (1) anliegende, reibungsarme Dichtringo (24, 2u) angeordnet sind.
8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis d a d u r c ii g e k e n n z e i c lt n e t, daß die Druckfeder (15) den Ventilspiel-Ausgleich (5) umgibt, dessen Gehäuse (1(i) mit dem Bund (13) der Federhülse (4) fest verbunden ist.