DE3003569A1

DE3003569A1 - Vorrichtung zur hydraulischen verstellung des ventilhubes von gaswechselventilen einer hubkolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3003569A1
Application number: DE19803003569
Authority: DE
Inventors: Dietrich 7061 Berglen Fischer; Jürgen H. Dipl.-Ing. 7054 Korb Lammer
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1980-02-01
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1981-08-06
Also published as: GB2068495A

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 716/4

Stuttgart-Untertürkheim

"Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung des Ventilhubes von Gaswechselventilen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung des Ventilhubes von Gaswechselventilen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der ein mit einem Teil des Ventiltriebes in Verbindung stehender federbelasteter Kolben im Zylinderkopf in einer Kammer gegen den Steuernockendruck bewegbar angeordnet und die Kammer mit einer Zulaufbohrung und einer Auslaßbohrung verbunden ist, von denen die ein Rückschlagventil aufweisende Zulaufbohrung an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung zum Betätigen von Gaswechselventilen dieser Bauart (deutsche Offenlegungsschrift 1 958 627) erfolgt die Verstellung des Ventilhubes selbsttätig. Bei hoher Drehzahl findet das Drucköl in dem zwischen dem äußeren und inneren Stößel gebildeten Druckraum kaum Zeit, über die als Drossel ausgebildete Auslaßbohrung, die durch den Steuernocken verschlossen sein soll, zu entweichen. Eine Änderung des Ventilhubes tritt somit kaum ein und das Ventil erhält einen großen Öffnungswinkel.

130032/0264

-"-4 - - - Daim 12 71

Bei niedriger Drehzahl entweicht das Öl durch die Drossel und die Ventilerhebung setzt um ein bestimmtes Maß später ein und hört früher auf.

Diese Vorrichtung, bei der sich der Ventilhub selbsttätig einstellt, hat den Nachteil, daß eine exakte Bestimmung des Ventilhubes nicht möglich ist. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß ab einem bestimmten Verschleiß des Stößelkolbenbodens ein hydraulisches Gestänge entstehen kann und somit keine Ventilhubänderungen über der Drehzahl mehr möglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine die aufgezeigten Nachteile beseitigende Vorrichtung zu schaffen, mit welcher die hydraulische Verstellung des Ventilhubes von Gaswechselventilen auf eine einfache, wirtschaftliche und genaue Weise erreicht werden kann.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Auslaßbohrung als Steuerbohrung ausgebildet und durch ein mit einer Steuerkante versehenes drehbares Steuerglied verschließbar ist.

Durch diese und die nachfolgenden Maßnahmen ist es möglich, eine optimale Anpassung der Steuerzeiten, des Ventilhubes bei unterschiedlichen Last- und Drehzahlpunkten im Betriebskennfeld zu erzielen. Hierdurch sind z.B. im Leerlaufbereich der Brennkraftmaschine kurze Ventilöffnungszeiten bei geringem Ventilhub möglich, während im Bereich maximalen Drehmomentes oder maximaler Leistung entsprechend große Öffnungszeiten und Ventilhube verwirklicht werden können.

In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung kann das Steuerglie zugleich Kolben sein, der seitlich eine Ausfräsung aufweist, durch die die in Achsrichtung des Kolbens schräg verlaufende Steuerkante gebildet ist.

130032/0264

Daim 12

Für den Fallt daß die Betätigung der Ventile durch Schwingoder Kipphebel erfolgt, kann der Kolben Teil eines für ein Übertragungselement des Ventiltriebes vorgesehenen Widerlagers sein, welches im Zylinderkopf angeordnet ist.

Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sich dadurch, daß das Steuerglied als Tassenstößel ausgebildet ist, der einen Durchlaß mit der in Achsrichtung des Tassenstößels schräg verlaufenden Steuerkante aufweist.

In den weiteren Unteransprüchen sind noch für die Aufgabenlösung vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung des Ventilhubes von einem Gaswechselventil im Schnitt, die Teil eines Widerlagers für einen Schwinghebel des Ventiltriebes ist,

Fig. 2 eine konstruktiv ähnliche Vorrichtung im Schnitt, allerdings ist diese Vorrichtung Teil eines Kipphebellagers, und

Fig. 3 die Vorrichtung im Schnitt, die zwischen Steuernocken und Ventilschaft angeordnet ist.

In Fig. 1 ist zwischen dem Steuernocken 1 einer Nockenwelle und dem Ventilschaft 3 eines Gaswechselventiles ein Schwinghebel k vorgesehen, dessen Schwinghebellager 5 aus einem Kolben 6 mit Kolbenschaft 7 und einer im zylindrischen Teil 8 des Zylinderkopfes 9 einer Hubkolbenbrennkraftmaschine fest

1 30032/0264

-6.-. .... 3aim 12

eingepaßten Zylinderbüchse 10 besteht. Der in der Zylinderbüchse 10 längsverschiebbar geführte Kolben 6, in der auch eine Druckfeder 11 angeordnet ist, wird von dieser gegen den Schwinghebel 4 gedrückt, der auf diese Weise in ständiger Berührung mit dem Steuernocken 1 gehalten wird.

Der Kolben 6 ist an seiner Mantelfläche mit einer in Längsrichtung des Kolbens verlaufenden Ausfräsung 12 versehen, deren entstehende Kante als Steuerkante 13 ausgebildet ist. Der unterhalb des Kolbens 6 liegende Federraum ist gleichzeitig Druckraum Ik. In diesen Druckraum l4 mündet eine mit dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine in Verbindung stehende Zulaufbohrung 15 mit Rückschlagventil 16. Der Druckraum Ik ist in der dargestellten Weise über die Ausfräsung 12 im Kolben 6 mit einer Auslaßbohrung 17 im Zylinderkopf 9 versehen. Die Auslaßbohrung 17 ist zugleich Steuerbohrung, da sie von der Steuerkante 13 abgesteuert werden kann. Dies geschieht in der Weise, daß ein last- und/oder drehzahlabhängig arbeitendes Stellelement l8, das als Zahnstange ausgebildet ist und mit Zähnen am Kolben 6 im Eingriff steht, die Stellung der Steuerkante 13 gegenüber der Steuerbohrung 17 bestimmt. Verschließt die Steuerkante 13 die Steuerbohrung 17 vollends, so entsteht in dem Schwinghebellager ein hydraulisches Gestänge bzw. Polster, Die Lage des Schwenkpunktes des Schwinghebels wird dadurch unverändert beibehalten und der Nockenhub wird unter entsprechender Übersetzung auf das Ventil übertragen.

Durch die Kraft der Druckfeder 11 wird am Ende der Nockenerhebung die Zulaufbohrung 15 über das Rückschlagventil 16 freigegeben und der Druckraum Ik wieder mit Drucköl aufgefüllt.

Das in Fig. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel entspricht weitgehend dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.

130032/0264

-7 - Daim 12 716/4

Als Übertragungselement ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Schwinghebel durch einen Kipphebel ersetzt, der mit 19 bezeichnet ist. Alle anderen Bezugszeichen entsprechen weitgehend denen nach Fig. 1. Durch das andere Übertragungselement ergab sich auch eine neue Lage der Zulaufbohrung, die nunmehr über eine zusätzliche Bohrung 20 in der Zylinderbüchse 10 mit dem oberhalb des Kolbens 6 liegenden Druckraum Ik verbunden ist.

In Fig. 3 dient ein zwischen Steuernocken 1 und Ventilschaft 3 angeordneter Tassenstößel 21 als Übertragungselement. In dem zylinderförmigen Teil 22 des Stößels 21 befindet sich ein Durchlaß 231 der die Steuerkante 13 aufweist. Der Druckraum I^ ist hier durch einen auf dem Ventilschaft 3 aufliegenden tassenähnlich ausgebildeten Kolben 2k begrenzt, der entgegen einer Druckfeder 25 in dem außenliegenden Tassenstößel 21 längsverschiebbar geführt ist. Zur Absteuerung der Steuerbohrung ist ebenfalls das Stellelement 18 vorgesehen, das mit dem drehbaren Tassenstößel 21 verbunden ist.

In dem zylinderförmigen Teil 22 des Tassenstößels 21 befindet sich ein Langloch 26, das den Durchtritt des Hydrauliköls von der Zulaufbohrung 15 in den Druckraum Ik ermöglicht.

Die Verstellung der Steuerglieder 6 und 21 durch das als Zahnstange ausgebildete Stellelement l8 erfolgt in der Grundkreisphase des Nockens 1.

Gegebenenfalls könnte auch eine Verstellung des Stellgliedes sowohl in der Grundkreisphase als auch in der Aktionsphase des Nockens vorgenommen werden, z. B. durch Hydraulikmittel.

130032/0264

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 12 Stuttgart-Untertürkheim 25. Jan. I98O Ansprüche

1./Vorrichtung zur hydraulischen Verstellung des Ventilhubes von Gaswechselventilen einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der ein mit einem Teil des Ventiltriebes in Verbindung stehender federbelasteter Kolben im Zylinderkopf in einer Kammer gegen den Steuernockendruck bewegbar angeordnet und die Kammer mit einer Zulaufbohrung und einer Auslaßbohrung verbunden ist, von denen die ein Rückschlagventil aufweisende Zulaufbohrung an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßbohrung (17) als Steuerbohrung ausgebildet und durch ein mit einer Steuerkante (13) versehenes, drehbares Steuerglied (6;21) verschließbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Steuerglied zugleich Kolben (6) ist, der seitlich eine Ausfräsung (12) aufweist, durch die die in Achsrichtung des Kolbens (6) schräg verlaufende Steuerkante (I3) gebildet ist.

130032/0264

-2 - - - - Daim 12 7l6/4

3· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) Teil eines für ein Übertragungselement (4) des Ventiltriebs vorgesehenen Widerlagers (5) ist, welches im Zylinderkopf (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied als Tassenstößel (21) ausgebildet ist, der einen Durchlaß aufweist, durch den die in Achsrichtung des Tassenstößels schräg verlaufende Steuerkante (13) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tassenstößel (21) ein mit dem Ventilschaftende fest verbundener Kolben (24) geführt ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5 t dadurch gekennzeichne t, daß in dem Tassenstößel (21) ein weiterer, als Langloch (26) ausgebildeter und mit der Zulaufbohrung (15) zusammenwirkender Durchlaß (23) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Abhängigkeit von Drehzahl und /oder Last arbeitendes StelleJeme (l8) mit dem Steuerglied drehfest verbunden ist.

130032/0264