DE3022188C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerungseinrichtung
eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines schnellaufenden
Fahrzeugmotors, zur stufenlosen Verstellung der Steuerzeiten
und Hübe der Einlaß- und Auslaßventile entsprechend der
Drehzahl und/oder Belastung des Motors nach dem Oberbegriff
des Hauptanspruchs.
Bekanntlich wird die Leistungscharakteristik eines Kolben-
Verbrennungsmotors weitgehend durch die Ventil-Steuerzeiten
und -Hübe und den daraus resultierenden Steuerquerschnitten
bestimmt. Diese lassen sich bei den herkömmlichen Nocken
wellen-Ventilsteuerungen nur für einen relativ schmalen
Drehzahlbereich auf günstige Drehmomente-, Verbrauchs- und
Abgaszusammensetzungs-Werte auslegen, was besonders bei
Kraftfahrzeugmotoren, die über einen möglichst weiten nutz
baren Drehzahlbereich verfügen müssen, eine erhebliche
Verschlechterung des Wirkungsgrades sowohl im unteren wie im
oberen Drehzahlbereich zur Folge hat. Um diesem Mangel abzu
helfen, wurden schon verstellbare Ventilsteuerungseinrich
tungen vorgeschlagen, die bisher jedoch nicht zur serien
mäßigen Anwendung in Fahrzeugmotoren gekommen sind, weil
die mit ihnen erzielbaren Resultate noch nicht so optimal
und befriedigend waren, um ihren Herstellungsmehraufwand
gegenüber normalen Nockenwellen-Ventilsteuerungen für eine
Serienanwendung lohnend erscheinen zu lassen. Aus der DE-OS
23 63 891 ist eine verstellbare Ventilsteuerungseinrichtung
der eingangs genannten Art bekannt, bei der die Exzenterwel
le starr und mittig über den Ventilreihen gelagert ist und
pro Zylinder zwei nebeneinanderliegende Exzenter aufweist,
die getrennt die beiden Pleuelstangen für das Einlaßventil
und das Auslaßventil des Zylinders antreiben. Die Pleuel
stangen wirken mit ihren sich hin- und herbewegenden freien
Enden direkt auf die Kipphebel antreibend ein, um die Kipp
hebel über Kurvenbahnen an ihnen in Kipphebeldrehpunkten
zu verschwenken, die zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten
linear etwa in der Bewegungsrichtung der freien Pleuelstan
genenden verstellbar sind. In üblicher Weise drücken die
Kipphebel gegen die Ventile im Öffnungssinn und
das Schließen der Ventile erfolgt durch eine Feder. Durch eine Ver
stellung der Kipphebeldrehpunkte wird bei dieser verstell
baren Ventilsteuerungseinrichtung bewirkt, daß sich die den
Totpunkten der Motorkurbelwelle voreilenden Öffnungszeiten
und nachlaufenden Schließzeiten von Auslaßventil und Ein
laßventil um gleiche Kurbelwinkelgrade verändern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach Drehzahl
und/oder Belastung verstellbare Ventilsteuerungseinrichtung
zu schaffen, bei der sich einerseits der unvermeidliche
Mehraufwand gegenüber einer herkömmlichen Nockenwellen
ventilsteuerung in vertretbaren Grenzen hält und die
andererseits bei einfacher baulicher und funktioneller Aus
bildung optimale Veränderungen der Steuerzeiten und Hübe der
Ventile erlaubt und das erstrebenswerte Ziel erreichen läßt,
daß die den Totpunkt der Motorkurbelwelle voreilenden
Öffnungszeiten und nachlaufenden Schließzeiten von Auslaß
ventil und Einlaßventil sich bei einer Verstellung um un
gleiche Kurbelwinkelgrade verändern und am oberen Totpunkt
der Kurbelwelle bei niedriger und hoher Motordrehzahl unter
schiedlich weit überschneiden und daß beim Verändern der
Ventilsteuerzeiten und Hübe von einem Maximum bei hoher
Motordrehzahl zu einem Minimum bei Leerlaufdrehzahl der
Einlaßventilhub sich mehr verringert als der Auslaßventilhub,
was erwünscht sein kann, um im unteren Drehzahlbereich durch
die stärkere Verringerung des Öffnungsquerschnittes des Einlaß
ventils die Einlaßströmungsgeschwindigkeit zu erhöhen, wodurch
die Turbulenz im Zylinder verbessert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster Linie durch die
Ausbildung der Ventilsteuerungseinrichtung mit den im kenn
zeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmalen
gelöst. Durch die Anwendung eines einzigen Exzenters mit durch
gehender Umfangsfläche für beide die Ventile eines Zylinders
antreibenden Pleuelstangen werden die zwischen dem Exzenter
und den benachbarten Lagerzapfen der Exzenterwelle liegenden
Zwischenzapfen mindestens so lang, wie eine Pleuelstange
breit ist, so daß daher einfache ungeteilte, d. h. an ihrem
den Exzenter umfassenden Lagerauge einteilig geschlossene
Pleuelstangen verwendet werden können, die sich nacheinander
auf die Exzenterwelle und deren Exzenter axial aufschieben
lassen. Gleichermaßen können auch einteilige Exzenterwellen
lager angewendet und nacheinander axial auf die Exzenterwelle
aufgeschoben werden. Bilden die beiden von einem gemeinsamen
Exzenter aufgenommenen Pleuelstangen zwischen ihren Pleuel
längsachsen einen Winkel unter 180°, können von einer
einzigen Exzenterwelle und einem einzigen Exzenter gleich
zeitig das Einlaßventil und das Auslaßventil eines Zylinders
mit praxisgerechten Steuerwinkeln betätigt werden und dabei können
durch die Übertragung der Hin- und Herbewegung der
Pleuelstangen zunächst auf Nockenschwingen, die ihrerseits
auf die Ventile einwirkende Kipphebel antreiben, durch
einfache Lageanordnung der Exzenterwelle gegenüber den
Nockenschwingenachsen und Lageanordnung der Kipphebel
achsen gegenüber den Nockenschwingenachsen sowohl
V-förmig als auch in Reihe angeordnete Ventile betätigt
werden. Das Zusammenwirken der Nockenschwingen mit den Kipp
hebeln, formschlüssig in beiden Schwingrichtungen, wodurch
die Ventile zwangsweise geöffnet und geschlossen werden,
vermeidet die Verwendung von Ventilfedern und befreit
dadurch alle beweglichen Teile von hohen Federkräften, so
daß die beweglichen Teile erheblich kleiner und leichter
dimensioniert werden können. Die Anordnung der Pleuel
stangen mit einem eingeschlossenen Winkel zwischen den
Pleuellängsachsen unter 180° macht es möglich, durch die
erfindungsgemäße Verlagerung allein der Exzenterwelle gleich
zeitig beim Einlaßventil und beim Auslaßventil die Steuer
zeiten und den Hub stufenlos zwischen einem Maximum und einem
Minimum zu verändern. Dabei kann die Richtung der Ver
lagerung der Exzenterwelle so gewählt und bemessen werden,
daß für das Einlaßventil und das Auslaßventil die jeweils
gewünschten günstigsten Veränderungen der Steuerzeiten und
Hübe bei der Exzenterwellenverlagerung eintreten. Verläuft
beispielsweise die Verlagerungsrichtung so, daß sich bei der
Verlagerung der Exzenterwelle die Abstände zwischen der Exzenter
welle und den Achsen der beiden Nockenschwingen für das Ein
laßventil und das Auslaßventil gleichmäßig verändern, werden
auch die Steuerwinkel und Hübe von Einlaßventil und Auslaß
ventil im Prinzip um gleiche Beträge verändert. Vorzugsweise
verläuft die Verlagerungsrichtung der Exzenterwelle derart,
daß sich beim Verlagern der Exzenterwelle der Abstand zwischen
der Exzenterwelle und der Nockenschwinge für das Auslaßventil
etwas weniger verändert als der Abstand zwischen der Exzenter
welle und der Nockenschwinge für das Einlaßventil, um dadurch
zu erreichen, daß bei einer Verlagerung der Exzenterwelle
sich die Steuerzeiten und der Hub des Einlaßventils mehr
verändern als beim Auslaßventil. Beim Verstellen der Ventil
steuerung von einem Maximum zu einem Minimum tritt dann eine
stärkere Reduzierung des Einlaßventilhubes ein, was für den
Motorlauf im unteren Drehzahlbereich günstig ist. Möglich ist
es auch, die Verlagerungsrichtung der Exzenterwelle so verlaufen
zu lassen, daß bei einer Verlagerung der Exzenterwelle prak
tisch nur eine Veränderung der Steuerzeiten und des Hubes
des Einlaßventils eintritt. Bei Zwangssteuerung der
Ventile läßt sich die Exzenterwelle infolge der fehlenden
Federkräfte und den geringen Massenkräften der leichten
beweglichen Teile mit einer relativ geringen Kraft verlagern,
so daß die Verlagerung der Exzenterwelle rein manuell oder ge
kuppelt mit dem Gaspedal erfolgen kann, was der angestrebten
Einfachheit der Verstellung der Ventilsteuerungseinrichtung
zugute kommt.
Die Wirkungsweise sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungs
merkmale der erfindungsgemäßen Ventilsteuerungseinrichtung
werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben, in der
verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es
zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt nach der Linie I-I in der Fig. 3
durch den Zylinderkopf eines Viertakt-Verbrennungs
motors mit V-förmig angeordneten Ventilen;
Fig. 2 einen durch ein Exzenterwellenlager verlaufenden
Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 3;
Fig. 3 einen durch die Exzenterwellenebene verlaufenden
Längsschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1;
Fig. 4 einen der Fig. 1 ähnlichen Querschnitt durch ein
weiteres Ausführungsbeispiel mit in Reihe angeord
neten Ventilen;
Fig. 5 einen der Fig. 2 ähnlichen Querschnitt durch eine
andere Ausführungsform des Exzenterwellenlagers;
Fig. 6 ein Steuerdiagramm zur Veranschaulichung der Ver
stellspannen mit den jeweiligen minimalen und
maximalen Ventilerhebungskurven.
In beiden Ausführungsbeispielen sind für gleiche oder ähn
liche Teile gleiche Bezugsziffern verwendet, während für
einander entsprechende, aber in ihrer Form abweichende Teile
durch einen Index voneinander unterschiedene Bezugsziffern
verwendet sind.
In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel
läßt die V-förmige Ventilanordnung genügend Platz, um die
Exzenterwelle 1 symmetrisch zwischen den beiden Ventilreihen
anzuordnen und im wesentlichen in der Zylinderlängsachse
zu verlagern. Zur Steuerung des Ventilpaares jeweils eines
Zylinders besitzt die Exzenterwelle 1 nur einen Exzenter 2,
der für die gemeinsame Steuerung des Einlaßventils 21 und
des Auslaßventils 22 auf seinem Umfang zwei Pleuelstangen 4
aufnimmt. Jede Pleuelstange 4 ist über ein Gelenk 5 an eine
Nockenschwinge 6 angelenkt, deren Achse 11 derart angeordnet
ist, daß die durch den Exzentermittelpunkt und die Gelenke 5
verlaufenden Längsachsen beider Pleuelstangen 4 zwischen sich
einen Winkel unter 180° einschließen, beim dargestellten Aus
führungsbeispiel also mit der vertikalen Zylinderlängsachse
einen Winkel von weniger als 90° bilden. Jede Nocken
schwinge 6 steht mit einem auf einer Achse 15 gelagerten
Kipphebel 12 in Eingriff. Der eine Kipphebel 12 ist mit dem
Einlaßventil 21, der andere Kipphebel 12 mit dem Auslaß
ventil 22 gelenkig verbunden. Die Nockenschwingen 6 und die
Kipphebel 12 sind für eine Zwangssteuerung der Ventile aus
gebildet. Jede Nockenschwinge 6 besitzt zwei zur Achse 11
konzentrisch kreisförmige Abschnitte 7 und 8. Der kleinere
Abschnitt 7 geht in die Ventilöffnungskurve 9, der größere
Abschnitt 8 geht in die Ventilschließkurve 10 der Nocken
schwinge 6 über. Der Kipphebel 12 hat für das formschlüssige
Zusammenwirken mit der Nockenschwinge 6 in beiden Schwing
richtungen auf der einen Seite der Nockenschwinge 6 eine
Fläche 13 und auf der anderen Seite der Nockenschwinge 6
eine Rolle 14. Durch diese Kipphebelgestaltung mit einer
Steuerfläche zum Öffnen und einer Rolle zum Schließen des
Ventils kommt man für den gleichen Ventilhub mit einem
erheblich geringeren Nockenschwingen-Drehwinkel aus als bei
bekannten Zwangssteuerungen, deren Kipphebel mit zwei Steuer
flächen an einem oszillierenden Nocken anliegen. Dies er
möglicht eine Exzenterwelle mit einem vergleichsweise
geringen Hub, was wiederum kleine Exzenter- und Lagerzapfen
unter Beibehaltung von ausreichend starken Zwischenzapfen
ermöglicht.
Bei geschlossenem Ventil ruht die Fläche 13 des Kipphebels 12
auf dem kreisförmigen Abschnitt 7 der schwingenden Nocken
schwinge 6, während gleichzeitig die Rolle 14 des Kipp
hebels 12 auf dem kreisförmigen Abschnitt 8 der Nocken
schwinge 6 abrollt, wodurch der Kipphebel 12 gegen Ver
schwenken blockiert ist. Zum Öffnen beispielsweise des Aus
laßventils 22 schwingt die in Fig. 1 linke Nockenschwinge 6
im Uhrzeigersinn, wodurch die Ventilöffnungskurve 9 gegen
die Fläche 13 des Kipphebels 12 drückt, wobei gleichzeitig
die Rolle 14 von dem Abschnitt 8 auf die Ventilschließ
kurve 10 der Nockenschwinge 6 rollt. Zum Schließen des
Auslaßventils 22 schwingt die Nockenschwinge 6 entgegen dem
Uhrzeigersinn, wodurch die Ventilschließkurve 10 gegen die
Rolle 14 drückt und die Fläche 13 des Kipphebels 12 der
zurückweichenden Ventilöffnungskurve 9 folgt.
Die den Kipphebel 12 mit dem Ventil verbindende Gelenk
verbindung besteht aus einem Gelenkkopf 16, der durch ein
Gelenk 17 an den Kipphebel 12 angelenkt ist. In den Gelenk
kopf 16 ist ein Verbindungsstück 18 eingeschraubt, das der
Länge nach in zwei Hälften geteilt ist und durch eine
Kontermutter 19 gegen Verdrehen in dem Gelenkkopf 16 ge
sichert ist. Die beiden Hälften des Verbindungsstückes 18
bilden eine Kugelpfanne, die einen Kugelkopf 20 des Ventils
aufnehmen. Diese Gelenkverbindung erlaubt ein freies Drehen
des Ventils gegenüber dem Kipphebel und eine einfache Ventil
einstellung derart, daß bei der Berührung der Rolle 14 mit
dem Abschnitt 8 und der Fläche 13 mit dem Abschnitt 7 das
Ventil sich in der Schließstellung befindet. Die Schließ
stellung der Ventile ändert sich nicht, wenn, wie noch be
schrieben wird, die erfindungsgemäße Ventilsteuerungsein
richtung zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten und Ventil
hübe verstellt wird. Damit die Ventile in ihrer Schließ
stellung dicht auf ihren Ventilsitzen aufsitzen, kann
beispielsweise die Gelenkverbindung mit einem kleinen Spiel
in der Ventilhubrichtung ausgebildet sein, so daß das Ventil
in der durch den Kipphebel zurückgezogenen Stellung durch
den Gasdruck im Zylinder dicht auf den Ventilsitz gedrückt
werden kann, oder kann zum Beispiel in die Gelenkverbindung
ein in der Ventilschließrichtung federelastisch nachgiebiges
Zwischenelement eingebaut sein, so daß beim Aufsitzen des
Ventils auf dem Ventilsitz der Kipphebel noch eine Schwenk
bewegung in Schließrichtung ausführen kann.
Zum Verlagern der Exzenterwelle 1 in eine Richtung, die im
wesentlichen parallel zur senkrechten Zylinderlängsachse
verläuft und bei der die Abstände zwischen der Exzenter
welle 1 und den Nockenschwingenachsen 11 sich simultan in
etwa gleichmäßig verändern, ist die Exzenterwelle in
hebelartig verschwenkbaren Lagerkörpern 23 gelagert,
deren Schwenkachse 24 seitlich neben dem Lagerauge der
Lagerkörper 23 für die Exzenterwelle liegt, so daß die
Hebellängsachse der Lagerkörper 23 mit der Zylinder
längsachse einen Winkel von im wesentlichen 90° bildet.
Angelenkt sind die Lagerkörper 23 an Lagerbrücken 29,
die gleichzeitig zur Aufnahme der Achsen 11 der Nocken
schwingen 6 und der Achsen 15 der Kipphebel 12 dienen. In
den Lagerbrücken 29 ist ferner eine Verstellwelle 27
gelagert, die einen Verstellhebel 28 trägt und an der
Klauen 26 verdrehsicher befestigt sind. Die Klauen 26
stehen mit Zapfen 25 am freien Hebelende der Lagerkörper 23
in Eingriff. Mittels des Hebels 28 läßt sich die Verstell
welle 27 um einen bestimmten Winkel in beiden Richtungen ver
drehen, wodurch über die Klauen 26 die Lagerkörper 23 ver
schwenkt werden und somit die Exzenterwelle 1 aufwärts oder
abwärts verlagert wird. Hierdurch wird die Verstellung der
Ventilsteuerzeiten und Ventilhübe bewirkt. Wenn die Exzenter
welle 1 in Richtung zu den Nockenschwingen 6 hin, d. h. in
Fig. 1 nach oben, verlagert wird, vergrößern sich die Steuer
winkel und die Hübe beider Ventile. Durch Verlagern der
Exzenterwelle 1 in Fig. 1 nach unten vergrößert sich der Ab
stand zwischen der Exzenterwelle und den Nockenschwingachsen 11;
dadurch werden die Steuerwinkel und Hübe der Ventile
verkleinert. Eine unerwünschte, zu starke Reduzierung des
Auslaßventilhubes wird dadurch vermieden, daß die Schwenk
achsen 24 der Lagerkörper 23 auf der gleichen Seite seitlich
neben der senkrechten Zylinderachse liegen wie das Auslaß
ventil 22 und deren Nockenschwinge 6 und daß die Exzenterwelle 1
bei ihrer Verlagerung einen Kreisbogen um die Schwenkachsen 24
beschreibt, so daß sich beim Senken die Exzenterwelle 1 von der
Einlaßventil-Nockenschwinge etwas mehr entfernt als von der
Auslaßventil-Nockenschwinge.
Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für in Reihe ange
ordnete Ventile, das nach dem gleichen Prinzip funktioniert
wie das Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3. Bei dem Aus
führungsbeispiel der Fig. 4 liegt die Exzenterwelle 1 mittig
über der Ventilreihe, links neben der senkrechten Zylinder
achse liegen die Nockenschwinge 6′ und der Kipphebel 12′
für das nicht näher dargestellte Einlaßventil, rechts
neben der senkrechten Zylinderachse liegen die Nocken
schwinge 6′ und der Kipphebel 12′ für das Auslaßventil 22.
Bei der Reihenanordnung der Ventile umgreifen die Kipphebel 12′
die Nockenschwingen 6′ gabelartig von unten her, während
bei der V-förmigen Ventilanordnung die Kipphebel 12 die
Nockenschwingen 6 gabelartig von oben her umgreifen. Die
Veränderung der Ventilsteuerzeiten und Ventilhübe durch
Verlagerung der Exzenterwelle 1 (Vergrößerung oder Ver
kleinerung des Abstandes der Exzenterwelle von den unterhalb
der Exzenterwelle liegenden Nockenschwingen) entspricht
ansonsten der beschriebenen Funktion des Ausführungs
beispiels der Fig. 1 bis 3.
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführung der Exzenterwellenlagerung
für eine lineare Verlagerung, und zwar baulich angepaßt für
das in Fig. 4 dargestellte Ausführungsbeispiel mit in Reihe
angeordneten Ventilen. Die Exzenterwelle 1 ist in Lager
körpern 30 gelagert, die mittels Schäften 31 linear ver
schiebbar in den Lagerbrücken 29′ geführt sind. An den
Schäften 31 sind die Zapfen 25 angeordnet, an denen die
Klauen 26 der Verstellwelle 27 angreifen. Diese Ausbildung
der Exzenterwellenlagerung hat den Vorteil, daß eine der
Nockenschwingenachsen 11 oder eine der Kipphebelachsen 15
als Verstellwelle herangezogen werden kann und eine
gesonderte zusätzliche Verstellwelle 27 dadurch entbehrlich
gemacht werden kann. In der Fig. 5 sind die Schäfte 31
etwas schräg geführt, und zwar derart, daß auch hier die
Verlagerung der Exzenterwelle eine Richtung hat, bei der
durch eine Exzenterwellenverlagerung die Entfernung zwischen
der Exzenterwelle und der Achse der Nockenschwinge für das
Auslaßventil weniger verändert wird als die Entfernung
zwischen der Exzenterwelle und der Achse der Nockenschwinge
für das Einlaßventil. Dadurch wird auch hier durch Verlagerung
der Exzenterwelle eine größere Veränderung der Steuerzeiten
und insbesondere des Hubes des Einlaßventils als beim Aus
laßventil bewirkt.
Das in Fig. 6 schematisch dargestellte Steuerdiagramm ver
anschaulicht die Verstellspannen der Steuerwinkel und der
Ventilhübe anhand von zwei übereinander aufgetragenen Ventil
erhebungskurven, die sich aus den jeweiligen minimalen und
maximalen Endstellungen der Exzenterwelle 1 ergeben. Die
in Fig. 6 benutzten Abkürzungen bedeuten
- OT = oberer Totpunkt der Motorkurbelwelle
UT = unterer Totpunkt der Motorkurbelwelle
Eö = Einlaßventil öffnet
Es = Einlaßventil schließt
Aö = Auslaßventil öffnet
As = Auslaßventil schließt
Die aufgetragenen Kurbelwinkelgrade sind auf die Motorkurbel
welle bezogen, die bei einem Viertakt-Verbrennungsmotor
doppelt so schnell rotiert wie die Exzenterwelle. Bezüglich
der Steuerwinkel der Ventile gilt für die Mehrheit von
Viertakt-Verbrennungsmotoren, daß die Steuerwinkel "Aö vor
UT" und "Es nach UT" bedeutend größer sind als die Steuer
winkel "As nach OT" bzw. "Eö vor OT", meistens etwa das
Zweifache bis Dreifache. Werden nun große, praxisgerechte
Verstellspannen angestrebt, müssen demzufolge die Steuer
winkel "Aö vor UT" und "Es nach UT" bei der Änderung der
Ventilsteuerung von der Maximal-Kurve in Richtung zur
Minimal-Kurve erheblich stärker reduziert werden als die
Steuerwinkel "As nach OT" und Eö vor OT". Dies ist mit
der erfindungsgemäßen Ventilsteuereinrichtung in dem
erforderlichen Ausmaß auch realisierbar. Wie die Fig. 6 zeigt,
und auch in praktischen Versuchen festgestellt worden ist,
führt die erfindungsgemäße Ausbildung der Ventilsteuerungs
einrichtungen dazu, daß z. B. beim Einlaßventil, wenn sich
der Öffnungszeitpunkt durch Verstellen der Exzenterwelle 1
um 40 Kurbelwellengrade verändert, der Schließzeitpunkt um
60 Kurbelwellengrade verändert, wobei gleichzeitig der Hub
des Einlaßventils, ausgehend von einem konstant bleibenden
Totpunkt in der Ventilschließstellung, zwischen einem
Maximum und einem Minimum von beispielsweise 1/3 des Maximums
verändert wird. Dies hängt damit zusammen, daß beispiels
weise in der Fig. 1 und bei dem Einlaßventil 21 bei jeder
Höhenlage der Exzenterwelle 1 während der Schließzeit des
Einlaßventils 21 die Nockenschwinge 6 mit ihren kreisförmigen
Abschnitten 7 und 8 an der Fläche 13 respektive an der
Rolle 14 des Kipphebels 12 schwingt, so daß der Totpunkt
in der Schließstellung des Ventils stets der gleiche bleibt,
und das zum Beispiel durch Anheben der Exzenterwelle 1 die
schrägwinklig zur etwa senkrechten Verlagerungsrichtung
verlaufende Entfernung zwischen der Exzenterwelle 1 und der
Nockenschwingenachse 11 verkleinert wird und über die ebenfalls
schrägwinklig verlaufende Pleuelstange 4 die Nockenschwinge 6
entgegen dem Uhrzeigersinn vorgestellt wird, wodurch ihre
Ventilöffnungskurve 9 früher gegen den Kipphebel 12 zu
drücken beginnt und auch einen größeren, den größeren Ventil
hub erzeugenden Schwingwinkel ausführt. Durch die Veränderung
des Neigungswinkels der Pleuelstange 4 gegenüber der
Verlagerungsrichtung beim Verstellen der Exzenterwelle 1 wird
bewirkt, daß sich der Öffnungszeitpunkt des Einlaßventils
vor OT in einem anderen Ausmaß verändert als der Schließ
zeitpunkt des Einlaßventils nach UT. Das Analoge gilt für
das Auslaßventil 22, bei dem jedoch eine geringere Hubver
änderung bewirkt werden kann, wenn die Verlagerungsrichtung
der Exzenterwelle in der beschriebenen Weise so verläuft,
daß sich die Entfernung der Exzenterwelle zur Auslaßventil-
Nockenschwinge weniger ändert als zur Einlaßventil-Nocken
schwinge.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Ausbildung der Ventil
steuerungseinrichtung ist es auch möglich, die Nocken
schwingen und Kipphebel nur im Ventilöffnungssinn zusammen
wirken zu lassen und die Ventile mittels Federn zu schließen.
Claims (3)
1. Ventilsteuerungseinrichtung eines Verbrennungsmotors,
insbesondere eines schnellaufenden Fahrzeugmotors,
zur stufenlosen Verstellung der Ventilsteuerzeiten
und Ventilhübe entsprechend der Drehzahl und/oder
Belastung des Motors, mit einer im Zylinderkopf des
Motors angeordneten, für die Einlaß- und Auslaßventile
gemeinsamen Exzenterwelle, an die quer zur Exzenter
wellenlängsachse verlaufende und in im wesentlichen
entgegengesetzte Richtungen weisende Pleuelstangen
angelenkt sind, die zwischen sich einen Winkel kleiner
als 180° einschließen, wobei die Pleuelstangen auf die
Ventile einwirkende Kipphebel antreiben, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Exzenterwelle (1) auf nur einem
Exzenter (2) pro Zylinder gemeinsam beide Pleuelstan
gen (4) für das Einlaßventil (21) und das Auslaßventil
(22) dieses Zylinders aufnimmt, daß jede Pleuelstange
(4) jeweils mit einer doppelt wirkenden, um eine Achse (11) drehbar gelagerten Nockenschwinge (6) ge
kuppelt ist, welche zur Zwangssteuerung des jeweiligen
Ventils in beiden Schwingrichtungen formschlüssig mit
einem gabelförmigen Abschnitt des mit dem jeweiligen
Ventil gelenkig verbundenen Kipphebels (12) in Ein
griff steht, und daß die Exzenterwelle (1) quer zu
ihrer Längsachse verlagerbar ist, so daß die Ab
stände zwischen der Exzenterwelle und den Achsen (11)
der beiden Nockenschwingen (6)
jeweils verkleinert beziehungsweise
vergrößert werden können.
2. Ventilsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kipphebel (12) mit einer ge
raden Fläche (13) an der Ventilöffnungskurve (9) der
Nockenschwingen (6) anliegen und mit einer Rolle (14)
oder rollenähnlich abgerundeten Fläche mit der Ventil
schließkurve (10) der Nockenschwingen zusammenwirken.
3. Ventilsteuerungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Exzenterwelle (1) an beiden
Enden in hebelartig verschwenkbaren Lagerkörpern (23)
gelagert ist, deren Hebellängsachse im wesentlichen
rechtwinklig zur Verlagerungsrichtung des Exzenter
welle verläuft, und daß zum gemeinsamen Verschwenken
beider Lagerkörper eine Verstellwelle (27) vorgesehen
ist, die Klauen (26) aufweist, mit denen die Lager
körper in Eingriff stehen.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803022188 DE3022188A1 (de) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Ventilsteuerungseinrichtung eines verbrennungsmotors |
US06/270,956 US4364341A (en) | 1980-06-13 | 1981-06-08 | Valve control device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803022188 DE3022188A1 (de) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Ventilsteuerungseinrichtung eines verbrennungsmotors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3022188A1 DE3022188A1 (de) | 1981-12-24 |
DE3022188C2 true DE3022188C2 (de) | 1988-10-20 |
Family
ID=6104532
Family Applications (1)
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