DE2943757C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Maschine ist aus der FR-PS 8 43 922 in der Weise bekannt, daß alle Ventile über individuelle Kipphebel betätigt werden. Die die beiden jeweils einem der Zylinder zugeordneten Ventile betätigenden beiden Kipphebel sind mittels einer gemeinsamen Kipphebelwelle gelagert, die schräg zur Längs­ achse der Maschine und damit auch schräg zur Nockenwelle verläuft. Damit weist die Maschine eine der Anzahl der Zylinder entsprechende Zahl von schräg verlaufenden Kipphebelachsen auf, wodurch der Fertigungsaufwand insbesondere für die Lager der Kipphebelwellen sehr groß wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß unter Wahrung des Vorteils des Antriebs aller Ventile der Maschine über eine gemeinsame Nockenwelle der Aufwand für die Kipphebellage­ rungen verringert ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Der besondere Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch eine "gemischte" Ventil­ betätigung, d. h. Verwendung von Kipphebeln nur für die Betätigung der Ventile der äußeren Ventilreihen, im übrigen direkte Ventilbetä­ tigung mittels Tassenstößeln, sich schräg angeordnete, zylinder­ individuelle Kipphebelachsen erübrigen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen die

Fig. 1, 2 und 3 in einer Draufsicht, einem senkrech­ ten Schnitt und in einer weiteren Draufsicht ein erstes Ausführungsbei­ spiel der Erfindung, die

Fig. 4 und 5 in einem senkrechten Schnitt und in einer Draufsicht ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung sowie

Fig. 6 in einer Draufsicht ein drittes Ausfüh­ rungsbeispiel.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so handelt es sich um eine Vier-Zylinder- Viertakt-Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug. Die in zwei längs ver­ laufenden Reihen angeordneten Zylinder sind mit 1 bis 4 bezeichnet. Man er­ kennt, daß die unterschiedlichen Reihen angehörigen Zylinder 1, 2 und 3, 4 gegeneinander in Längsrichtung der Maschine etwas versetzt sind. In Rich­ tung der Längsachse der Maschine folgen unterschiedlichen Zylinderreihen angehörige Zylinder in abwechselnder Folge aufeinander.

Jedem Zylinder ist ein Einlaßventil und ein Auslaßventil zugeordnet; die Einlaßventile sind mit 5 bis 8, die Auslaßventile mit 9 bis 12 bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die jeweils einem Zylinder zugeordneten Ventile, also beispielsweise die dem Zylinder 1 zugeordneten Ventile 5 und 9, auf einer quer zur Längsachse der Maschine verlaufenden Ebene liegen.

Das Entsprechende gilt für die Einlaßkanäle 13 bis 16 und die Auslaßkanäle 17 bis 20. Die jeweils einem Zylinder zugehörigen Ventile und Kanäle liegen also in einer senkrecht zur Längsachse der Maschine verlaufenden Querebene. Da demgemäß die Ein- und Auslaßkanäle nach unterschiedlichen Seiten des Zy­ linderkopfes sich erstrecken, ergeben sich bei geringstem axialen Platzbe­ darf für die Unterbringung der Zylinder, ihrer Ventile und Kanäle optimale Strömungsverhältnisse.

Fig. 1 läßt schließlich erkennen, daß die Ventile aller Zylinder in die­ sem Ausführungsbeispiel vier längsverlaufende Ventilreihen bilden.

Betrachtet man nun die Fig. 2 und 3, so erkennt man in Fig. 2 die Zy­ linder 2 und 4 mit ihren zugeordneten Ventilen 6 und 10 bzw. 8 und 12 sowie die Ein- und Auslaßkanäle 14 bzw. 18 des Zylinders 2. Zum Antrieb aller Ventile der Maschine dient die gemeinsame Nockenwelle 21, die in Draufsicht betrachtet mittig zwischen den Ventilen verläuft. In Fig. 1 ist sie nur durch ihre Achse angedeutet. In diesem Ausführungsbeispiel weist die gemein­ same Nockenwelle 21 für jedes Ventil einen individuellen Nocken auf; in Fig. 3 sind nur die den Ventilen 5 und 9 des Zylinders 1 individuell zuge­ ordneten Nocken mit Bezugszeichen versehen und mit 22 und 23 bezeichnet. Wie Fig. 3 ferner zeigt, macht der direkte Antrieb des Ventils 9 in Verbindung mit dem Vorsehen individueller Nocken eine Kröpfung des dem Ventil 5 zuge­ hörigen Kipphebels 24 erforderlich.

Dies ändert aber nichts daran, daß alle Kipphebel - in Fig. 2 sind die den Ventilen der Zylinder 2 und 4 zugeordneten Kipphebel mit 25 und 26 bezeichnet - mittels zwei gemeinsamer Lagerachsen 27 und 28 gelagert sind, die etwa oberhalb der Ventile der beiden äußeren Ventilreihen verlaufen.

Wie Fig. 2 besonders deutlich zeigt, erfolgt die Betätigung der mittleren Ventile - dort der Ventile 8 und 10 - durch die Nockenwelle 21 direkt über die Tassenstößel 29, während die den beiden äußeren Ventilreihen zugehörigen Ventile - dort die Ventile 6 und 12 - indirekt über die gekröpften Kipphebel 25 und 26 betätigt werden. Man erkennt ferner in dieser Figur die Schrägstel­ lung der Ventilachsen, d. h. ihre Neigung in Richtung des jeweils zugehörigen Kanals.

In dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 dient zur Betätigung der jeweils einem der Zylinder 40, 41 und 42 zugeordneten Ventile 43 bis 48 jeweils ein gemeinsamer Nocken 49, 50 bzw. 51 auf der gemeinsamen Nocken­ welle 52. Auch hier sind die Ventile wieder in Richtung der zugehörigen Ka­ näle, von denen in Fig. 4 nur die Kanäle 53 und 54 des Zylinders 41 dar­ gestellt sind, geneigt. Die den Ventilen der beiden äußeren Ventilreihen zugeordneten Kipphebel 55, 56 und 57 brauchen hier nicht gekröpft zu sein; sie sind jedoch wieder mittels zwei gemeinsamer Lagerachsen 58 und 59 gela­ gert. Die innenliegenden Ventile 44, 45 und 47 werden, wie Fig. 4 zeigt, direkt über den dem jeweiligen Zylinder zugeordneten Nocken der Nockenwelle 52 betätigt, wobei wiederum Tassenstößel vorgesehen sind.

Es versteht sich von selbst, daß im Bedarfsfall an sich bekannte Einrichtun­ gen zum Ventilspielausgleich vorgesehen werden.

In den beiden erläuterten Ausführungsbeispielen bilden die Ventile vier Ventilreihen, nämlich zwei äußere und zwei innere oder mittlere. Fig. 6 zeigt schematisch eine Brennkraftmaschine, bei der die Ventile auf nur drei Reihen liegen. Wiederum finden sich vier Zylinder 60, 61 und 62, 63, die zwei parallel zur Längsachse der Maschine verlaufende Zylinderreihen bilden. Die Einlaßventile 64 und 65 der in Fig. 6 linken Zylinderreihe und die Auslaßventile 66 und 67 der in Fig. 6 rechten Zylinderreihe bilden die beiden äußeren Ventilreihen, während die Auslaßventile 68 und 69 der linken Zylinderreihe und die Einlaßventile 70 und 71 der rechten Zylinderreihe eine einzige mittlere oder innere Ventilreihe bilden.

Auch in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist angenommen, daß die je­ weils einem Zylinder zugehörigen Ventile und Kanäle auf einer gemeinsamen Querebene liegen. Verständlicherweise ist die Erfindung hierauf aber nicht beschränkt; vielmehr können, wie in der älteren Anmeldung (entsprechend der DE-OS 28 54 477), die Verbindungslinien der jeweils einem Zylinder zugehörigen Ventile auch schräg zur Längsachse der Maschine verlaufen.

Verwendet man, wie in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 an­ genommen, einen gemeinsamen Nocken zur Betätigung der beiden Ventile eines Zylinders, so wird die Steuerwinkeldifferenz durch den Winkel a (siehe Fig. 4) zwischen der Ventilachse einerseits und der Verbindungslinie der Mittelpunkte von Nockenwelle und Kipphebel-Ballenmittelpunkt andererseits gegeben.

Claims (6)

1. Brennkraftmaschine mit Zylindern, die in zwei sich in Längsrich­ tung der Maschine erstreckenden Reihen in der Weise angeordnet sind, daß die Zylinder einer der Reihen gegenüber den Zylindern der anderen Reihe in Längsrichtung der Maschine versetzt sind, und mit Ein- und Auslaßventilen für jeden Zylinder, wobei die jeweils einem Zylinder zugeordneten Ventile quer zur Längs­ richtung der Maschine versetzt sind, ferner außerhalb der Längsmittelebene der Maschine angeordnete Ventile in Richtung der zugehörigen Ein- bzw. Auslaßkanäle geneigt sind und zur Steuerung aller in zumindest drei Längsreihen verlaufenden Ventile eine gemeinsame Nockenwelle in Draufsicht mittig bezüg­ lich der beiden Zylinderreihen verlaufend angeordnet ist, die mit den Ventilen der beiden äußeren Längsreihen über Kipp­ hebel in kraftübertragender Verbindung steht, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventile (7-10) der zumindest einen inneren Längsreihe mit der Nockenwelle (21) direkt über Tassenstößel (29) in kraftübertragender Verbindung stehen und alle Kipphebel (25, 26) mittels zweier gemeinsamer Kipphebelachsen (27, 28) gelagert sind.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einlaßkanäle (13-16) zu einer und alle Auslaßkanäle (17-20) zu der anderen Seite des Zylinderkopfes geführt sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils einem Zylinder (z. B. 2) zugeordneten Ven­ tile (6, 10) und Kanäle in einer gemeinsamen Querebene liegen.

4. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (52) für die jeweils einem Zylinder (z. B. 41) zugeordneten Ventile (43, 44) einen gemein­ samen Nocken (49) aufweist.

5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (21) für jedes Ventil (z. B. 5, 9) einen individuellen Nocken (22, 23) aufweist.

6. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kipphebel (24) gekröpft sind.