DE2952037A1

DE2952037A1 - Vorrichtung zum abschalten von hubventilen einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2952037A1
Application number: DE19792952037
Authority: DE
Inventors: Wulft Dipl.-Ing. 7107 Bad Wimpfen Leitermann
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1979-12-22
Filing date: 1979-12-22
Publication date: 1981-06-25

Description

Vorrichtung zum Abschalten von Hubventilen einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abschalten von Hubventilen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-OS 26 21 79^ ist eine Vorrichtung bekannt, mit der bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, die Ventile einiger Zylinder bei bestimmten Betriebszuständen, wie z. B. bei geringer Belastung der Brennkraftmaschine oder bei einem kleinen Leistungsbedarf abgeschaltet und dadurch die betreffenden Zylinder unwirksam gemacht werden. Durch dieses zeitweilige Abschalten und Stillsetzen nehmen die betreffenden Zylinder nicht am Ladungswechsel teil, wodurch eine Kraftstoff-Einsparung und somit eine wirtschaftliche Betriebsweise der Brennkraftmaschine erzielt werden kann. Bei einer Brennkraftmaschine, die zur Verminderung der bewegten Massen und Verringerung der Einzelteile ohne Kipphebel und Stößelstange ausgebildet ist und deshalb einen unmittelbar zwischen einem Hubventil und einer Nockenwelle angeordneten Stößel aufweist, ist die bekannte, an einem Kipphebel angeordnete Ausführung jedoch nicht anwendbar. Außerdem setzt sich die bekannte Vorrichtung aus mehreren mechanisch bewegten Einzelteilen zusammen, die an ihren Berührungsstellen einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, die bei einem zwischen einem Hubventil und einer Nockenwelle angeordneten Stößel anwendbar ist und einen einfachen und weniger Verschleißteile enthaltenden Aufbau aufweist.

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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruches 1 gelöst.

Durch die vorgeschlagene Ausbildung des Stößels kann ein Abschalten von Hubventilen zur Einsparung von Kraftstoff auch bei denjenigen Konstruktionen durchgeführt werden, bei denen der Stößel unter Verzicht auf weitere Übertragungsteile unmittelbar zwischen der Nockenwelle und dem Hubventil angeordnet ist. Bei dieser Lösung kann mit der Anordnung einer verschiebbaren Platte, die je nach ihrer Stellung den Anschlag für den Ventilschaft bildet oder den Ventilschaft freigibt, im Gegensatz zu der bekannten Ausführung ein einfacher, und sicher funktionierender Aufbau erreicht werden, der erheblich weniger einem Verschleiß ausgesetzte Einzelteile aufweist.

Da die Brennkraftmaschine im allgemeinen Druckölkanäle aufweist, ist eine Betätigung zweckmäßig, bei der die Platte durch Federdruck in die erste Endstellung und durch Öldruck in die zweite Endstellung verschiebbar ist. Es ist aber auch möglich, daß die Platte durch Öldruck in die erste und in die zweite Endstellung verschiebbar ist. Durch die Anwendung von hydraulischen Mitteln, die auf die Platte einwirken, kann auf mechanische Übertragungsteile weitgehend verzichtet werden.

Die Abschaltstellung der Ventilbetätigung wird dadurch ermöglicht, daß in der Platte eine Durchgangsöffnung vorgesehen ist, die in der zweiten Endstellung der Platte mit einer zentral im Stößel angeordneten und den Ventilschaft aufnehmenden Öffnung fluchtet, und daß die Länge der Durchgangsöffnung in der Platte und die Tiefe der Öffnung im Stößel mindestens der Hubhöhe des Stößels entspricht. Durch diese Ausbildung kann sich der Stößel in der zweiten End-

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stellung der Platte, in der der Ventilschaft freigegeben ist, mit seiner Öffnung über den Ventilschaft schieben, ohne das Ventil zu betätigen.

Dor Stößel kann derart ausgebildet sein, daß die Platte im Stößel in einer Führung zwischen zwei Kammern dicht gleitend aufgenommen ist, von denen die erste Kammer eine die Platte in die erste Endstellung schiebende Druckfeder enthält und die zweite Kammer über eine Druckölleitung mit den Druckölkanälen in Verbindung bringbar ist, und daß senkrecht zur Bewegungsrichtung der Platte in einer Führung ein Fixierbolzen zwischen zwei Räumen dicht gleitend aufgenommen ist, von denen der erste Raum eine Druckfeder enthält, die bestrebt ist, den Fixierbolzen in eine die Platte in der zweiten Endstellung haltenden Stellung zu schieben, und der zweite Raum über eine Steuerölleitung mit den Druckölkanälen in Verbindung bringbar ist.

Es ist aber auch eine Ausführung möglich, bei der die Platte im Stößel in einer Führung zwischen zwei Kammern dicht gleitend aufgenommen ist, von denen die erste Kammer mit einem einen Verdrangerkolben enthaltenden ersten Druckölzylinder und die zweite Kammer mit einem einen Verdrangerkolben enthaltenden zweiten Druckölzylinder in Verbindung bringbar ist.

Bei dieser Anordnung kann jeder der Verdrangerkolben von einem Elektromagneten wechselweise von einer Füllstellung in eine Verdrängerstellung bringbar sein.

Das Verschieben der Platte in die jeweilige Endstellung ist zuverlässig dann möglich, wenn in einer Stellung des Stößels, in der der Nocken der Nockenwelle außer Eingriff ist, die erste und die zweite Kammer mit dem ersten bzw.

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dem zweiten Druckölzylinder in Verbindung steht und ein im Stromkreis des Elektromagneten vorgesehener Schalter geschlossen ist.

Zur Sicherung der Platte kann im Stößel eine in der ersten und in der zweiten Endstellung der Platte in entsprechenden Vertiefungen der Platte einrastende federbelastete Rasteinrichtung angeordnet sein.

Für das Ausgleichen von Leckverlusten, die in der Bohrung des Stößels zwischen den Druckölzylindern und den Kammern auftreten können, ist bei einer Brennkraftmaschine mit einem von Olrücklaufkanälen durchsetzten Gehäuse vorgesehen, daß die Druckölzylinder in der Füllstellung des Verdrängerkolbens über eine Ölzulaufbohrung mit den Olrücklaufkanälen in Verbindung stehen.

Bei der mit den Druckölkanälen in Verbindung bringbaren Vorrichtung kann von der die Druckfeder enthaltenden ersten Kammer eine Entlüftungsleitung ausgehen, wodurch eine die Beweglichkeit der Platte beeinträchtigende Komprimierung in der ersten Kammer vermieden wird.

Eine sichere Funktion kann bei dieser Ausführung auch dadurch erreicht werden, wenn die Führung für den Fixierbolzen von einem Zylinder gebildet ist und wenn von dem die Druckfeder enthaltenden ersten Raum eine Entlüftungsleitung ausgeht. Auch bei diesem Teil der Vorrichtung wird die Beweglichkeit des Fixierbolzens durch die Entlüftungsleitung sichergestellt.

Für die Betätigung dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß in der Druckölleitung ein Ventil angeordnet ist, das die

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zweite Kammer in einer ersten Stellung kurzzeitig an die Druckölkanäle und in einer zweiten Stellung an eine Entlüftungsleitung anschließt, und daß in der Steuerölleitung ein Ventil angeordnet ist, das den zweiten Raum in einer ersten Stellung an eine Entlüftungsleitung und in einer zweiten Stellung kurzzeitig an die Druckölkanäle anschließt.

Um die Betätigung der Vorrichtung zu erleichtern und zu vereinfachen, können die Ventile in der Druckölleitung und in der Steuerölleitung über eine Betätigungseinrichtung gekoppelt und gemeinsam in ihre erste und in ihre zweite Stellung bringbar sein.

Eine in jeder Hubstellung des Stößels mögliche Übertragung von Drucköl und eine Beaufschlagung der zweiten Kammer bzw. des zweiten Raumes durch Drucköl aus der Druckölleitung und eine Einleitung des Schaltvorganges ist jederzeit dadurch möglich, daß in der Bohrung des Gehäuses, in die der Stößel aufgenommen ist, zwei Ringnuten angeordnet sind, von denen die eine Ringnut einerseits mit der zweiten Kammer und andererseits mit dem Ventil in der Druckölleitung in Verbindung steht, und von denen die zweite Ringnut einerseits mit dem zweiten Raum und andererseits mit dem Ventil in der Steuerölleitung in Verbindung steht.Das Verschieben der Platte kann zu dem Zeitpunkt erfolgen, wenn der Nocken der Nockenwelle gegenüber dem Stößel außer Eingriff ist.

Ein vereinfachter Aufbau kann dadurch erreicht werden, daß der Stößel aus einem Unterteil und einem Oberteil besteht, welches das Unterteil mit einem rohrförmigen Ansatz teilweise umgreift, und daß die Führung für die Platte von einer Nut gebildet auf der Stirnseite des Unterteiles angeordnet ist, wobei die erste und zweite Kammer seitlich von dem rohrförmigen Ansatz des Oberteiles verschlossen

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sind und die Führung für die Platte auf ihrer Oberseite von dem Oberteil begrenzt ist.

Bei dem aus einem Unterteil und einem Oberteil bestehenden Stößel kann die Führung für den Fixierbolzen quer zur Bewegungsrichtung des Stößels seitlich im Unterteil angeordnet sein, wobei der erste Raum seitlich von dem rohrförmigen Ansatz des Oberteiles verschlossen ist.

Ausführungsbeispiele sowie weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch das Teilstück einer Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in zum Teil schematischer Darstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Stößel aus Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Stößel gemäß Linie III-JII in Fig. 2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Stößel gemäß Linie IV-IV in Fig. 3_t

Fig. 5 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Stößel aus Fig. 5» und

Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Linie VII-VII in Fig. 6.

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Das in Fig. 1 gezeigte Teilstück einer Brennkraftmaschine stellt einen Zylinderkopf 1 dar, in welchem in einer Ventilführung 2 ein Hubventil 3 mit seinem Ventilschaft k geführt und eine obenliegende Nockenwelle 5 in einer üblicherweise von Drucköl versorgten Lagerstelle 6 drehbar gelagert ist. Das Hubventil 3 wird von einem Nocken 7 der Nockenwelle 5 über einen zwischenliegenden Stößel 8 betätigt, der in einer zylindrischen Bohrung 9 im Zylinderkopf 1 längsbeweglich geführt ist. In der gezeigten Stellung ist das Hubventil 3 geschlossen, wobei' das Hubventil 3 von einer Ventilfeder 10 über einen Federteller 11 gegen den Ventilsitz 12 und der Stößel 8 von einer Ventilfeder 13 gegen den Nocken 7 gedrückt wird.

Die Bohrung 9 für den Stößel 8 weist zwei Ringnuten auf, von denen die in der Zeichnung obere Ringnut lA über eine Druckölleitung 15 mit einem Ventil l6 und die untere Ringnut 17 über eine Steuerölleitung l8 mit einem Steuerventil 19 in Verbindung stehen. Die beispielsweise als Dreiwege-Ventile ausgebildeten schematisch dargestellten Ventile l6 und 19 sind über eine Leitung 20 an die nicht näher gezeigten, aber ständig von Drucköl durchflossenen Druckölkanäle der Brennkraftmaschine angeschlossen. Außerdem weisen die Ventile 16 und 19 je einenEntlüftungsanschluß 21 auf, die über eine Entlüftungsleitung 22 in den schematisch angedeuteten Ölbehälter 23 der Brennkraftmaschine münden.

Für das wahlweise Abschalten bzw. Stillsetzen des Hubventiles 3 ist im Stößel 8 eine Platte 2k angeordnet, die quer zur Bewegungsrichtung des Stößels 8 auf eine solche Weise in zwei Endstellungen verschiebbar ist, wie dies später näher beschrieben wird. In der ersten gezeigten Endstellung, in der die Platte 24 auf der Zeichnung nach rechts verschoben

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ist, bildet die Platte 2k eine Anlage für den Ventilschaft k, so daß das Hubventil 3 bei Drehung der Nockenwelle 5 betätigt wird. Wird die Platte 2k dagegen in die zweite Endstellung nach links geschoben, fluchtet die in der Platte 2k vorgesehene Durchgangsöffnung 25 mit einer zentral im Stößel 8 angeordneten Öffnung 26, welche eine solche Tiefe aufweist, daß sie den Ventilschaft k aufnehmen kann. Dadurch wird der Stößel 8 bei Drehung der Nockenwelle 5 über den Ventilschaft k geschoben, ohne das Hubventil 3 zu betätigen.

In dem in Fig. 2 gezeigten Schnitt durch den Stößel 8 ist ersichtlich, daß die Platte 2k in einer Führung 27 dicht gleitend und quer verschiebbar aufgenommen ist, wodurch beiderseits der Platte 2k zwei Kammern gebildet werden. Die erste Kammer 28 enthält eine Druckfeder 29, welche die Platte 2k in die erste Endstellung schiebt - wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Außerdem führt von der ersten Kammer 28 eine Entlüftungsbohrung 30 nach außen. Die zweite Kammer 31 steht über eine Öffnung 32 mit der oberen strichpunktiert angedeuteten Ringnut Ik in ständiger Verbindung, welche zu diesem Zweck unter Berücksichtigung des vom Stößel 8 ausgeführten Hubes eine entsprechende Breite aufweist.

Wie in Fig. 3 erkennbar^ weist die Führung 27 der Platte 2k einen rechteckigen Querschnitt auf. Senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stößels 8 und der Platte 2k ist seitlich zur Führung 27 ein Zylinder 33 angeordnet, in dem ein Fixierbölzen Jk dicht gleitend verschiebbar aufgenommen ist. Beiderseits des Fixierbolzens Jk werden im Zylinder 33 zwei Räume gebildet, von denen der erste Raum 35 eine Druckfeder 36 enthält, welche bestrebt ist, den Fixierbolzen 3k in

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- ik -

Richtung auf die Platte 2k zu drücken. Von dem ersten Raum 35 geht gleichfalls eine Entlüftungsbohrung 37 nach außen. Der zweite Raum 38 des Fixierbolzens "}k steht über einen quer und senkrecht im Stößel 8 verlaufenden Kanal 39 mit der strichpunktiert angedeuteten unteren Ringnut 17 in ständiger Verbindung. Auch die Ringnut 17 weist zu diesem Zweck unter Berücksichtigung des vom Stößel 8 ausgeführten Hubes eine entsprechende Breite auf.

Aus dem in Fig. k gezeigten Schnitt des Stößels 8 geht hervor, daß der Fixierbolzen 3^ in der zweiten dargestellten Endstellung der Platte 2k, in welcher der Ventilschaft k freigegeben ist, mit einem Zapfen kO in eine Aussparung klder Platte 24 eingreift.

In den Fig. 2 bis k ist beispielshalber auch der vereinfachte Aufbau des Stößels 8 gezeigt. Im Unterteil 8b befindet sich in der durch den Schnitt IV-IV gekennzeichneten Querebene der seitlich angeordnete Zylinder 33 für den Fixierbolzen "}k. Die Führung 27 für die Platte 2k verläuft quer über die obere Stirnseite des Unterteiles 8b und wird von einer im Querschnitt rechteckigen Nut gebildet. Das Oberteil 8a mit der den Ventilschaft k aufnehmenden Öffnung 26 weist einen rohrförmigen Ansatz 8c auf, der das Unterteil 8b teilweise umgreift und hierbei den ersten Raum 35 des Zylinders 33 sowie die erste Kammer 28 und die zweite Kammer 3I der Führung 27 seitlich verschließt. Außerdem begrenzt das Oberteil 8a die Führung 27 von oben und schließt ebenfalls die Kammern 28 und 3I der Führung 27 nach oben ab.

Die Vorrichtung zum Abschalten des Hubventiles 3 nach den

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Fig. 1 bis k funktioniert folgendermaßen: Ausgehend von der in Fig. 1 gezeigten Stellung, in der sich die Platte 2k im Stößel 8 in ihrer ersten Endstellung befindet, welche der normalen Betriebsstellung der Brennkraftmaschine entspricht, erfolgt ein Abschalten bzw. Stillsetzen des Hubventiles 3 durch Betätigen des Ventiles 16, beispielsweise durch einen Hebel k2 in die strichpunktiert angegebene Stellung. Das Ventil 16 ist so ausgebildet, daß bei dem Betatxgungsvorgang beispielsweise mittels einer entsprechenden, nicht näher bezeichneten Einrichtung l6n im Ventil lediglich eine kurzzeitige Verbindung zwischen der Leitung. 20 und der Druckölleitung 15 hergestellt wird, über die das Drucköl aus den Druckölkanälen der Brennkraftmaschine durch die Leitung 20 und die Druckölleitung 15 über den Ringkanal lA und durch die Öffnung 32 in die zweite Kammer 31 der Führung 27 eintreten kann. Dadurch kann die Platte 2k in dem Augenblick, in dem der Stößel 8 von der Beaufschlagung durch den Nocken 7 entlastet, und das Hubventil 3 geschlossen ist, entgegen der Kraft der Druckfeder 29 von dem eintretenden Drucköl aus der in Fig. 1 gezeigten ersten Endstellung in die in den Fig. bis k gezeigte zweite Endstellung geschoben werden. Der Inhalt des durch das Verschieben der Platte 2k in der weitgehend dichten Führung 27 sich verkleinernden Volumens der ersten Kammer 28 kann über die Entlüftungsbohrung 30 entweichen. In dieser somit erreichten zweiten Endstellung, in der das Hubventil 3 freigegeben bzw. außer Tätigkeit gesetzt ist, rastet der Fixierbolzen Jk mit seinem Zapfen ^O unter der Wirkung der Druckfeder 36 in die Aussparung kl der Platte 2k ein. Die Platte 2k behält diese zweite Endstellung bei, ohne daß eine weitere Beaufschlagung durch Drucköl erforderlich ist.

Wenn das Hubventil 3 wieder in Tätigkeit gesetzt werden soll, wird das Ventil 16 sowie das Ventil I9 über ein mit

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dem Hebel k2 verbundenes Gestänge k"} wieder in die angegebene Stellung gebracht. Das Ventil 19 ist - wie das Ventil l6 - so ausgebildet, daß beim Betätigen mittels einer nicht näher bezeichneten Einrichtung 19a im Ventil lediglich eine kurzzeitige Verbindung zwischen der Leitung 20 und der Steuerölleitung 18 hergestellt wird. In diesem Zeitraum wird Drucköl aus den Druckölkanälen der Brennkraftmaschine durch die Leitung 20 und die Steuerölleitung l8 über den Ringkanal 17 und durch den Kanal 39 in den zweiten Raum 38 des Zylinders 33 eingeführt. Dadurch wird der Fixierbolzen 3** entgegen der Kraft der Druckfeder 36 so weit verschoben, daß der Zapfen kO gegenüber der Aussparung kl außer Eingriff gelangt. Durch das Ausrasten des Fixierbolzens 3** wird die Platte 2k in dem Augenblick, in dem der Stößel 8 mit seiner in Fig. 1 gezeigten oberen Hubstellung seine Ruhelage erreicht hat, in der sich die Grundkreisphase des Nockens 7 zwischen dem Ablaufen und Auflaufen befindet, und der Ventilschaft k nicht mehr durch die Durchgangsbohrung 25 hindurchragt, von der Kraft der Druckfeder 29 wieder in die erste, der Betriebsstellung entsprechende Endstellung geschoben. Der Inhalt des durch das Verschieben des Fixierbolzens Jk in dem weitgehend dichten Zylinder 33 sich verkleinernden Volumens des ersten Raumes 35 kann hierbei über die Entlüftungsbohrung 37 entweichen.

Da die Ventile 16 und 19 durch ein Gestänge k"}> miteinander gekoppelt sind, wird bei der genannten Betätigung des Ventiles 19 das Ventil 16 in eine Stellung bewegt, in der die Druckölleitung 15 mit dem Entlüftungsanschluß 21 verbunden ist, wodurch das in der zweiten Kammer 3I befindliche Öl beim Verschieben von der Platte 2k in die erste Endstellung verdrängt wird und über die Entlüftungsleitung 22 ablaufen kann. Durch die Koppelung der Ventile l6 und I9 wird in der strichpunktiert

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angegebenen Betätigungsstellung, die zu der oben beschriebenen zweiten Endstellung der Platte 24, also zur Freigabe des Hubventiles 3 führt, dagegen das Ventil 19 in eine Stellung bewegt, in der die Steuerölleitung 18 mit der Entlüftungsleitung 22 verbunden ist. Über diese Verbindung kann das in dem zweiten Raum 38 des Zylinders 33 befindliche Öl, das beim Verschieben des Fixierbolzens 34 in die Raststellung verdrängt wird, ablaufen.

Bei dem in Fig. 5 in vereinfachter Darstellung gezeigten Teilstück einer Brennkraftmaschine sind für gleiche und gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet worden. Abweichend von der Ausführung gemäß Fig. sind im Zylinderkopf 1' beispielsweise ein erster Druckölzylinder 44 mit einem Verdrängerkolben 45 und ein diesem gegenüberliegender zweiter Druckölzylinder 46 mit einem Verdrängerkolben 47 angeordnet. Der Verdrängerkolben 45 ist mit einem Elektromagneten 48 und der Verdrängerkolben 47 mit einem Elektromagneten 49 fest gekoppelt, wobei der Elektromagnet 48 über einen Schalter 50 und der Elektromagnet 49 über einen Schalter 51 mit einer Stromq\ielle 52 verbunden werden kann. Die Masseleitung 53 der beiden Elektromagneten 48 und 49 ist über einen vom Stößel 8¹ betätigten Masseschalter 54 mit Masse verbindbar. Die Schalter 50 und 51 sind über eine zwischen zwei Festpunkten federnde Stange 55 derart miteinander verbunden, daß sie ausschließlich wechselweise betätigt werden können und in ihrer Ruhestellung stets geöffnet sind. Wenn der Stößel 8', der in seiner Bohrung 9' auf nicht näher gezeigte Weise verdrehsicher eingesetzt ist, die in der Zeichnung dargestellte obere Hubstellung und Ruhelage einnimmt, in welcher der Nocken 7 der Nockenwelle 5 außer Eingriff ist, steht der erste Druckölzylinder 44 über einen Kanal 56 mit der ersten Kammer 28' und der zweite Druckölzylinder 46 über einen Kanal 57 mit der zweiten Kammer 31' in Verbindung. Außerdem wird in dieser

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Stellung des Stößels 8' der Masseschalter 5k durch einen beispielsweise am Stößel 8¹ angeordneten Anschlag 58 geschlossen. -*

Der in Fig. 6 dargestellte Schnitt durch den Stößel 8' aus Fig. 5i bei dem für gleiche und gleichartige Teile die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 2 und 3 verwendet worden sind, zeigt die zwischen einer ersten Kammer 28' und einer zweiten Kammer 31' in einer Führung 27' quer verschiebbare Platte 24'. Die erste Kammer 28' steht über eine Öffnung 59 mit dem strichpunktiert angedeuteten Kanal 56 und die zweite Kammer 3I' über eine Öffnung 6O mit dem strichpunktiert angedeuteten Kanal 57 in Verbindung, wenn der Stößel 8' die in Fig. 5 gezeigte obere Hubstellung einnimmt .

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß seitlich zur Führung 27' eine Rasteinrichtung angeordnet ist, die beispielsweise mit einer federbelasteten Kugel 6l in entsprechende Vertiefungen 62 der Platte 2k' einrastet und somit die erste und die zweite Endstellung der Platte 2k' festlegt. Auch der Stößel 8' besteht - wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 bis k - aus einem Oberteil 8a' und einem Unterteil 8b' .

Die Vorrichtung zum Abschalten des Hubventiles 3 nach den Fig. 5 bis 7 funktioniert folgendermaßen: Ausgehend von der in Fig. 5 gezeigten zweiten Endstellung der Platte 2k', in der das Hubventil 3 stillgesetzt ist, erfolgt die Inbetriebnahme des Hubventiles 3 durch Drücken des Schalters 50. Sobald der Stößel 8' die dargestellte obere Hubstellung erreicht hat, in welcher der Druckölzylinder kk mit der ersten Kammer 28' und der Druckölzylinder kS mit der zweiten Kammer Jl' in Verbindung steht, wird gleichzeitig der Masseschalter 5k von dem mit dem

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Stößel 8¹ verbundenen Anschlag 58 geschlossen. Dadurch ist auch der Stromkreis des Elektromagneten 48 geschlossen, so daß der Verdrängerkolben 45 aus der gezeigten Stellung nach rechts verschoben wird. Das im Druckölzylinder 44 befindliche Öl wird hierbei durch den Kanal

56 und über die Öffnung 59 in die erste Kammer 28' gedrückt und die Platte 24' in dem Augenblick, in dem der Stößel 8' ohnehin von der Beaufschlagung durch den Nocken 7 entlastet und das Hubventil 3 geschlossen ist, von der gezeigten zweiten Endstellung in die erste Endstellung geschoben. Dabei wird das in der Kammer 31' befindliche Öl von der Platte 24' durch die Öffnung 6O und über den Kanal

57 in deⁿ Druckölzylinder 46 gedrückt, wodurch der Verdrängerkolben 47 ebenfalls aus der gezeigten Stellung nach rechts verschoben wird. Der Verdrängerkolben 47 gibt in dieser erreichten Stellung die Verbindung zwischen einer Ölzulaufbohrung 63 und dem Druckölzylinder 46 frei, über diese Verbindung kann aus den Lagerstellen 6 der Nockenwelle 5 ablaufendes Öl, das sich zunächst auf der Oberseite des Zylinderkopfes 1 sammelt, in den Druckölzylinder 46 eintreten, um das Öl zu ersetzen, welches beim Schaltvorgang über die Spalte zwischen dem Stößel 8' und seiner Bohrung 9' im Zylinderkopf 1' entweichen konnte. In dieser ersten Endstellung bildet die Platte 24' eine Anlage gegenüber dem Hubventil 3» so daß das Hubventil in Betrieb gesetzt ist.

Zum Stillsetzen des Hubventiles 3 wird der Schalter 51 gedrückt, und der Stromkreis für den Elektromagneten 49 geschlossen, sobald der Stößel 8' die in Fig. 5 gezeigte Hubstellung erreicht hat, in der auch der Masseschalter 54 geschlossen ist. Dadurch wird der Verdrängerkolben 47 nach links in die gezeigte Stellung verschoben. Da in dieser Stellung auch der Druckölzylinder 46 mit der zweiten Kammer

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31' und der Druckölzylinder 44 mit der ersten Kammer 28 in Verbindung steht, wird das im Druckölzylinder 46 befindliche Öl durch den Kanal 57 und über die Öffnung 60 in die zweite Kammer 31' gedrückt. Die Platte 24' wird von dem eindringenden Öl in dem Augenblick, in dem der Stößel 8' von der Beaufschlagung durch den Nocken 7 entlastet und das Hubventil 3 geschlossen ist, von der ersten Endstellung in die gezeigte zweite Endstellung zurückgeschoben. Das in der Kammer 28' befindliche Öl wird dabei von der Platte 24 ' durch die Öffnung 59 und über den Kanal 56 in den Druckölzylinder 44 zurückgedrückt, wodurch der Verdrängerkolben 45 ebenfalls in die gezeigte Stellung nach links geschoben wird. In dieser Stellung gibt auch der Verdrängerkolben 45 eine Verbindung zwischen einer Ölzulaufbohrung 63 und den Druckölzylinder 44 frei, wodurch evtl. beim Schaltvorgang ausgetretenes Öl ersetzt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Es ist beispielsweise auch möglich, daß die Ventile l6 und 19 und die Schalter 50 und 5I nicht von Hand, sondern auf andere bekannte Weise, wie z. B. elektromagnetisch oder hydraulisch in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine bei bestimmten Betriebszuständen selbsttätig betätigt werden. Ebenso können die Ventile l6 und I9 zu einer Baueinheit verbunden und durch andere bekannte Regelorgane, wie z. B. Steuerschieber mit Steuerbüchse ersetzt werden. Im Rahmen der Erfindung kann auch der Masseschalter 54 und der Anschlag 58 von einem auf der Nockenwelle 5 angeordneten Schleifkontakt gebildet werden. Ferner kann anstelle der Druckölzylinder 44 und 46 ein einziger Druckölzylinder mit einem Kolben vorgesehen werden, der avif seinen beiden-Seiten über

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entsprechende Kanäle mit den Kammern 28' und 31' in Ver bindung steht und von einem Doppelmagneten betätigt wird.

19. Dezember 1979 N/EXP, Co/tk

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Claims

AUDI NSU AUTO UNION AKTIENGESELLSCHAFT, Neckarsulm/Württ, Vorrichtung zum Abschalten von Hubventilen einer Brennkraftmaschine Patentansprüche

1./Vorrichtung zum Abschalten von Hubventilen einer Brennkraftmaschine, die von einer Nockenwelle über einen Stößel betätigbar sind, der in einer Bohrung des von Druckölkanälen durchsetzten Gehäuses der Brennkraftmaschine längsbeweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet , daß im Stößel (8, 8') eine Platte (2k, 2k') angeordnet ist, die quer zur Bewegungsrichtung des Stößels (8, 8') in zwei Endstellungen verschiebbar ist und in der ersten Endstellung eine Anlage für den Ventilschaft (k) bildet und in der zweiten Endstellung den Ventilschaft Ct) freigibt.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (24) durch Federdruck in die erste Endstellung und durch Öldruck in die zvreite Endstellung verschiebbar ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (24 ' ) durch Öldruck in die erste und in die zweite Endstellung verschiebbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Platte (24, 24') eine Durchgangsöffnung (25» 25') vorgesehen ist, die in der zweiten Endstellung der Platte (24, 2k') mit einer zentral im Stößel (8, 8') angeordneten und den Ventilschaft (k) aufnehmenden Öffnung (26, 26') fluchtet, und daß die Länge der Durchgangsöffnung (25, 25') in der Platte (2k, 2k') und die Tiefe der Öffnung (26, 26') im Stößel (8, 8') mindestens der Hubhöhe des Stößels (8, 8') entspricht.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2k) im Stößel (8) in einer Führung (27) zwischen zwei Kammern (28, 31) dicht gleitend aufgenommen ist, von denen die erste Kammer (28) eine die Platte (24) in die erste Endstellung schiebende Druckfeder (29) enthält und die zweite Kammer (3I) über eine Druckölleitung (15) mit den Druckölkanälen (20) in Verbindung bringbar ist, und daß senkrecht zur Bewegungsrichtung der Platte (24) in einer Führung (33) ein Fixierbolzen (34) zwischen zwei Räumen (35» 38) dicht gleitend aufgenommen ist, von denen der erste Raum (35) eine Druckfeder (36) enthält, die bestrebt ist, den Fixierbolzen (34) in eine die Platte (24) in der zweiten Endstellung haltenden Stellung zu schieben, und der zweite Raum (38) über eine Steuerölleitung (l8) mit den Druckölkanälen (20) in Verbindung bringbar ist.

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6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3i dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (24') im Stößel (8') in einer Führung (27') zwischen zwei Kammern (28', 31') dicht gleitend aufgenommen ist, von denen die erste Kammer (28') mit einem einen Verdrängerkolben (45) enthaltenden ersten Druckölzylinder (44) und die zweite Kammer (31') mit einem einen Verdrängerkolben (47) enthaltenden zweiten Druckölzylinder (46) in Verbindung bringbar ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verdrängerkolben (45, 47) von einem Elektromagneten (48, 49) wechselweise von einer Füllstellung in eine Verdrängerstellung bringbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7j dadurch gekennzeichnet, daß in einer Stellung des Stößels (8¹), in der der Nocken (7) der Nockenwelle (5) außer Eingriff ist, die erste (28') und die zweite Kammer (3I') mit dem ersten (44) bzw. dem zweiten Druckölzylinder (46) in Verbindung steht und ein im Stromkreis der Elektromagneten (48, 49) vorgesehenen Schalter (54) geschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

daß im Stößel (8') eine in der ersten und in der zweiten Endstellung der Platte (24·) in entsprechenden Vertiefungen (62) der Platte (24·) einrastende federbelastete Rasteinrichtung (6l) angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 für eine Brennkraftmaschine mit einem von Ölrücklaufkanälen durchsetzten Gehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckölzylinder (44, 46) in der Füllstellung des Verdrangerkolbens (45» 47) über

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eine Ölzulaufbohrung (63) mit den Ölrücklaufkanälen in Verbindung stehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der die Druckfeder (29) enthaltenden ersten Kammer (28) eine Entlüftungsleitung (3O) ausgeht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (33) für den Fixierbolzen (Jk) von einem Zylinder (33) gebildet ist, und daß von dem die Druckfeder (36) enthaltenden ersten Raum (35) eine Entlüftungsleitung (37) ausgeht.

13· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckölleitung (15) ein Ventil (l6) angeordnet ist, das die zweite Kammer (3I) in einer ersten Stellung kurzzeitig an die Druckölkanäle (20) und in einer zweiten Stellung an eine Entlüftungsleitung (21) anschließt, und daß in der Steuerölleitung (18) ein Ventil (19) angeordnet ist, das den zweiten Raum (38) in einer ersten Stellung an eine Entlüftungsleitung (22) und in einer zweiten Stellung kurzzeitig an die Druckölkanäle (20) anschließt.

Ik, Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (l6, I9) in der Druckölleitung (15) und in der Steuerölleitung (l8) über eine Betätigungseinrichtung (42, 43) gekoppelt und gemeinsam in ihre erste und in ihre zweite Stellung bringbar sind.

15· Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und I3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (9) des Gehäuses (1), in die der Stößel (8) aufgenommen ist, zwei Ringnuten (l'i, 17) angeordnet sind, von denen die eine Ringnut (Ik

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einerseits mit der zweiten Kammer (31) und andererseits mit dem Ventil (16) in der Druckölleitung (15) in Verbindung steht, und von denen die zweite Ringnut (17) einerseits mit dem zweiten Raum (38) und andererseits mit dem Ventil (19) in der Steuerölleitung (18) in Verbindung steht.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (8, 8') aus einem Unterteil (8b, 8b') und einem Oberteil (8a, 8a·) besteht, welches das Unterteil (8b, 8b¹) mit einem rohrförmigen Ansatz (8c, 8c') teilweise umgreift, und daß die Führung (27, 27') für die Platte (2**, 2k') von einer Nut gebildet auf der Stirnseite des Unterteiles (8b, 8b') angeordnet ist, wobei die erste und zweite Kammer (28, 28', 31» 31') seitlich von dem rohrförmigen Ansatz (8c, 8c¹) des Oberteiles (8a, 8a·) verschlossen sind und die Führung (27, 27') für die Platte (24, 2k^%) auf ihrer Oberseite von dem Oberteil (8a, 8a') begrenzt ist.

17· Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (33) für den Fixierbolzen (3*0 quer zur Bewegungsrichtung des Stößels (8) seitlich im Unterteil (8b) angeordnet ist, wobei der erste Raum (35) seitlich von dem rohrförmigen Ansatz (8c) des Oberteiles (8a) verschlossen ist.

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