DE3109253A1

DE3109253A1 - Dekompressionseinrichtung an brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3109253A1
Application number: DE19813109253
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl.-Ing. Greier; Colin Th. Dipl.-Ing. Graz Pomfret
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-15
Filing date: 1981-03-11
Publication date: 1982-02-25
Also published as: GB2075605A; JPS56165709A; AT383398B; ATA203880A; FR2482194B1; US4394851A; FR2482194A1; GB2075605B

Description

HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN

DIPL.-PHYS. DIPL.-ING. PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

P 31 o9 253.5 k-li-21

Dipl.-Ing. Dr.Dr. h.c. Hans List, Professor

Dekompressionseinrichtung an Brennkraftmaschinen

D-7070 SCHWABISCH GMÜND KONTEN: D-8000 MÜNCHEN H.SCHRQETER Telefon: (07171) 5690 Deutsche Bank AG München 70/37369 (BLZ 700 70010) K. LEHMANN Telefon: (089) 7252071 Bocksgasse 49 Telex: 7248 868 pagdd Postscheckkonto München 1679 41-804 (BLZ 700100 80) Lipowskystraße 10 Telex: 5212248 pawe d

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dekompressionseinrichtung an Brennkraftmaschinen, mit einer an einer steuerbaren Schaltwelle angeordneten Dekompressionsnocke od. dgl. für ein von der Dekompressionseinrichtung betätigbares Ventil, die ein den Hub der Nocke der Nockenwelle auf das Ventil übertragendes Element, z.B. einen Stößel, in der Dekompressionsstellung von der durch den Grundkreis der Nocke der Nockenwelle bestimmten Position abgehoben hält, und mit einem mit der parallel zur Nockenwelle angeordneten durchgehenden Schaltwelle verbundenen Schaltrad, welches mit einem Schaltkörper zur Rückstellung der Dekompressionsnocke zusammenarbeitet .

Eine bekannte Dekompressionseinrichtung dieser Art (s.DE-AS 2 019 755) war für Brennkraftmaschinen bestimmt, bei denen die Ventile durch Kipphebel betätigt wurden. Dabei besaß die Dekompressionseinrichtung einen Handgriff, der seitlich aus dem Ventilgehäuse herausragte. Die Nocke war als Exzenter ausgebildet, auf dem die Nabe des einen Kipphebels drehbar gelagert war. Die Verstellung der Nabe des auf dem Exzenter gelagerten Kipphebels erfolgte über eine Mitnehmer-

scheibe, welche an ihrem Umfang mit einer Verzahnung versehen war, die sich bis auf eine Zahnlücke über den ganzen Umfang der Mitnehmerscheibe erstreckte. Es war daher dem Benutzer überlassen, die Dauer der Dekompression zu bestimmen, was mitunter zu falschen Einstellungen führte.

Eine andere Ausführung einer Dekompressionseinrichtung zeigt die DE-OS 2 242 206. Diese Dekompressionseinrichtung ist gleichfalls für Brennkraftmaschinen mit Kipphebel bestimmt. Hier arbeitet allerdings keine Schaltwelle mit einem Schaltkörper zusammen, sondern es ist eine Bremseinrichtung in Form von zwei Gummiringen vorgesehen, welche das Sperrglied, das am Ventilmechanismus angreift und das vollständige Schließen des Ventils verhindert, mit zeitlicher Verzögerung aus der Dekompressionsstellung in die Betriebsstellung zurückkehren läßt. Diese Ausführung ist in ihrem Aufbau sehr kompliziert und mitunter auch störanfällig.

Schließlich beschreibt die DE-PS 698 Zkk eine Dekompressionseinrichtung für eine Einzylinder-Brennkraftmaschine, bei der das Auslaßventil über eine Stoßstange und einenLenkerhebel von der Nocke der Steuerwelle angetrieben wird. Der Lenkerhebel schwingt dabei um einen im Gehäuse befestigten Zapfen. Parallel zur Steuerwelle ist eine Dekompressionswelle drehbar gelagert, welche durch einen aus dem Ventilgehäuse herausragenden Handhebel verdreht werden kann. Auf der Dekompressionswelle sitzt eine Nocke."Durch Verdrehen dieser Nocke kann das Auslaßventil in die Dekompressionsstellung angehoben werden. Das Zurückverstellen des Auslaßventils erfolgt durch einen malteserkreuzartigen Antrieb.

Diese bekannte Dekompressionseinrichtung hatte den Nachteil, daß sie für Brennkraftmaschinen, bei welchen die Ventile oder Ventilstößel ohne Zwischen- bzw. Kipphebel direkt von der Nockenwelle aus betätigt werden, praktisch nicht anwendbar ist und daß im weiteren auch eine Verwendung bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen nicht möglich ist.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu beseitigen und eine Dekompressionseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen,

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welche sich auch bei Brennkraftmaschinen ohne Kipphebel anwenden läßt, welche ferner besonders raumsparend unterzubringen ist und bei der eine Nachstellung für den Fall, daß sich die Nocke abgenützt hat, auf besonders einfache Weise möglich ist. Darüber hinaus soll die Dauer der Dekompression nicht der Willkür des Benutzers überlassen sein, sondern die Dekompressionseinrichtung soll bereits nach wenigen Arbeitsspielen ausgeschaltet werden, nach denen der normale Betrieb der Brennkraftmaschine einsetzt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung vor allem dadurch gelöst, daß die Schaltwelle je Zylinder zumindest eine Dekompressionsnocke aufweist und daß zwischen der Dekompressionsnocke und dem übertragungselement, z.B. dem Stößel, ein Dekompressionshebel angeordnet ist,welcher abhängig vom Hub der Dekompressionsnocke auf das Übertragungselement wirkt.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Dekompressionshebel auf einem höhenverstellbaren Auflager gelenkig gelagert ist und von einer Feder belastet gegen die Dekompressionsnocke anliegt. Durch die höhenverstellbare Lagerung des den Hub der Dekompressionsnocke auf das übertragungselement und damit das jeweilige Ventil übertragenden Dekompressionshebels ist es auf sehr einfache Weise möglich, die Justierung der Dekompressionseinrichtung für jeden Zylinder bzw. jedes zu betätigende Ventil getrennt durchzuführen und somit in unterschiedlichem Ausmaß auftretendes Spiel bzw. die verschiedenen Fertigungs- und Montagetoleranzen auszugleichen. Durch das Vorsehen einer Feder, welche den Dekompressionshebel ständig gegen die Dekompressionsnocke drückt, wird eine schlagartige Beanspruchung der Teile der Dekompressionseinrichtung weitgehend vermieden und die Höhenjustierung des Dekompressionshebels vereinfacht.

Bei Verwendung der natürlich auch für Einzylinder-Brennkraftmaschinen anwendbaren Dekompressionseinrichtung an Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen ist es besonders vorteilhaft, wenn in weiterer Ausgestaltung der "Erfindung die

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Schaltwelle zwischen den einzelnen Zylindern zwischengelagert ist, da damit eine unzulässige Durchbiegung der während des Dekorapressionsvorganges zumindest zeitweise von der vollen Kraft der Ventilfeder beaufschlagten Schaltwelle vermieden wird, bzw. dadurch eine Verminderung des ansonsten erforderlichen Schaltwellendurchmessers möglich ist.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung kann das Schaltrad in der Nähe' eines der Endlager der Schaltwelle angeordnet sein, was insbesondere die Anordnung des mit der Nockenwelle exzentrisch umlaufenden Schaltkörpers vereinfacht und die ruckartige Beanspruchung der Schaltwelle durch den bei jeder Umdrehung der Nockenwelle während des Dekompressionsvorganges mit dem Schaltrad in Eingriff kommenden Schaltkörper in einen durch die Lagerung der Schaltwelle gestützten Bereich verlegt. Auch ist durch die zumeist im selben Bereich erfolgende Außenlagerung der Nockenwelle relativ viel Platz für den Rückstellmechanismus der Dekompressionseinrichtung vorhanden, wodurch das Schaltrad relativ groß ausgeführt werden kann, was die Beanspruchung verringert und die Standzeit erhöht.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist an einem Schaltwellenlager ein federbelasteter Stift vorgesehen, der in der Stellung der Schaltwelle, bei welcher der Dekompressionsvorgang beginnt, in einer Ausnehmung an der Schaltwelle einrastet, wobei die Ausnehmung und der Stift so ausgebildet sind, daß bei der Rückstellung durch das Schaltrad der Stift gegen die Wirkung der Feder zurückweicht. Dadurch ist ein Anschlag für die den Dekompressionsvorgang einleitende Verdrehung der Schaltwelle gegeben, welcher die volle Ausnutzung der durch die Zähnezahl am Schaltrad gegebenen Anzahl der während des Dekompressionsvorganges erfolgenden Umdrehungen der Nockenwelle ermöglicht. Weiters wird damit auch eine überbeanspruchung des Schaltrades und des Schaltkörpers vermieden, da es nicht zum Anlaufen des mit der Nockenwelle umlaufenden Schaltkörpers an einem Zahnkopf des unbeabsichtigt in einer Zwischenstellung befindlichen Schaltrades kommen kann. Die Betriebssicherheit der Dekompression-

einrichtung wird somit wesentlich erhöht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Dekompressionseinrichtung entlang der Linie I-I in Fig. 2 und Fig. 2 einen teilweisen Schnitt entlang der Linie

II-II in Fig. 1. Die

Fig. 3 und 4 geben je einen teilweisen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1 bei verschiedenen Betriebszuständen der Dekompressionseinrichtung wieder und die Fig. 5 und 6 je einen teilweisen Schnitt entlang

der Linie V-V in Fig. 2, in den Fig. 3 bzw. 4 entsprechenden Betriebszuständen.Schließlich veranschaulichen die

Fig. 7 und 8 teilweise Schnitte entland der Linie VII-VII in Fig. 1, ebenfalls bei Betriebszuständen entsprechend der Fig. 3 bzw. 4. Eine Nockenwelle 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine ist in einem Nockenwellenraum 2 angeordnet und an einem Ende 3 in einer Bohrung 4 in der Wand 5 des Nockenwellenraumes 2 in einem Gleitlager gelagert. Die Nockenwelle 1 wird in nicht dargestellter Weise von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben und weist Nocken 6 und 7 auf, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Ventile 8 und 9 über Tassenstößel 10 und direkt betätigen. Die Ventile 8, 9 sind in Führungsbutzen 12, 13 des Zylinderkopfes 14 geführt und dichten - belastet durch die Kraft von Ventilfedern 15 - den Verbrennungsraum 16 ab, solange die Tassenstößel 10, 11 am Grundkreis 17, (Fig. 3, 4) der Nocken 6, 7 aufliegen.

Die Nockenwelle 1 ist zwischen den einzelnen Zylindern der Brennkraftmaschine in Lagern 19 zwischengelagert und

weist je Zylinder zwischen den die Ventile 8, 9 betätigenden Nocken 6, 7 noch eine weitere Nocke 20 für die Steuerung einer nicht dargestellten Einspritzpumpe auf. Der Nockenwellenraum 2 ist mittels eines Deckels 21 und unter Zwischenlage einer Dichtung 22 von nur durch ihre Mittellinie 23 angedeuteten Schrauben gegen den Außenraum öldicht abgeschlossen.

Eine Schaltwelle 24, welche mittels eines außerhalb des Gehäuses der Brennkraftmaschine an ihr angeordneten Handrades 25 verdrehbar ist und parallel zur Nockenwelle 1 in der Wand 5 des Nockenwellenraumes 2 bzw. auch in den Lagern 19 zwischen den einzelnen Zylindern gelagert ist, weist für jeden Zylinder der Brennkraftmaschine bzw. für jedes von der Dekompressionseinrichtung zu betätigende Ventil eine Dekompressionsnocke 26 in Form einer Abflachung an ihrer zylindrischen Mantelfläche auf. An der Seite des Endlagers 27 der Schaltwelle 24 ist ein Schaltrad 28 mittels eines Stiftes 29' befestigt, welches mit einem in einer Bohrung 29 im Ende 3 der Nockenwelle 1 angeordneten und aus einer Schulter 30 der Nockenwelle vorstehenden Schaltstift 31 zusammenarbeitet. Der Schaltstift 31 läuft exzentrisch mit der Nockenwelle 1 um und ist, wie aus den Fig. 2 und 6 ersichtlich, so in der Schulter 30 angeordnet, daß er - in Richtung der Achse der Nockenwelle 1 gesehen - innerhalb der Einhüllenden der Nocke 6 liegt, womit trotz sehr gedrängter Bauweise ein Anschlagen des Schaltstiftes 31 am Tassenstößel verhindert wird.

Im Bereich der Dekompressionsnocke 26, bzw. im Bereich des von der Dekompressionseinrichtung zu betätigenden Ventiles 9, ist ein Dekompressionshebel 32 angeordnet, welcher den Hub der Dekompressionsnocke 26 auf den das Ventil 9 betätigenden Tassenstößel 11 überträgt. Der Dekompressionshebel 32 weist an seinem dem Tassenstößel 11 gegenüberliegenden Ende eine Bohrung 33 auf, mittels welcher er auf einer Linsenkopfschraube 34 aufliegt. Die Linsenkopfschraube 34 ist in eine Gewindebohrung im Boden 35 des Nockenwellenraumes 2 eingeschraubt und mittels eines im Gewinde-

abschnitt eingesetzten und gegen die Gewindebohrung drückenden Kunststoffstiftes 36 gegen Verdrehung gesichert und stellt somit ein höhenverstellbares Auflager für die gelenkige Lagerung des Dekompressionshebels 32 dar. An der bezüglich der Schaltwelle 24 der Bohrung 33 gegenüberliegenden Seite des Dekompressionshebels 32 ist eine Erhöhung 37 vorgesehen, welche zur Zentrierung einer in einer Bohrung 38 des Bodens 35 des Nockenwellenraumes 2 angeordneten Feder 39 dient. Diese drückt den Dekompressionshebel 32 gegen die Dekompressionsnocke 26 an der Schaltwelle 24 bzw. gegen das von der Linsenkopfschraube 34 gebildete Auflager und vermeidet somit ein Spiel zwischen diesen Teilen. An dem der Bohrung 33 gegenüberliegenden Ende 40 ist der Dekompressionshebel 32 zum Zusammenwirken mit dem Tassenstößel 11 ausgebildet.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Dekompressionseinrichtung näher erklärt. Die Fig. 4, 6 und 8 zeigen die Dekompressionseinrichtung außer Eingriff, also bei stillstehendem oder schon längere Zeit laufendem Motor, und die Fig. 3, 5 und 7 zeigen die Dekompressionseinrichtung bei gerade beginnendem Dekompressionsvorgang.

Zur Einleitung des Dekompressionsvorganges wird bei stillstehender Brennkraftmaschine die Schaltwelle 24 mittels des Handrades 25 in Richtung des Pfeiles 41 (Fig. 3) verdreht, wodurch die abgeflachte Stelle der Dekompressionsnocke 26 an der Schaltwelle 24 außer Eingriff mit dem Dekompressionshebel 32 kommt und dieser aufgrund der Belastung durch die Dekompressionsnocke 26 entgegen der Kraft der Feder 39 den Tassenstößel 11 um ein vom Hub der Dekompressionsnocke bestimmtes Maß in Öffnungsrichtung des zugehörigen Ventiles 9 verschiebt. Diese einleitende Verdrehung der Schaltwelle 24 wird durch einen am Endlager 27 angeordneten Anschlag begrenzt, wobei vorerst der in den Fig. 3, 5 und 7 dargestellte Betriebszustand der Dekompressionseinrichtung entsteht. Der Anschlag für die Schaltwelle 24 wird gemäß Fig. 7 durch einen in einer Bohrung 42 des Endlagers 27 geführten Stift 46 gebildet, welcher in eine Ausnehmung 43 am

Umfang der Schaltwelle einrastet. Der Stift 46 ist mit einer Feder 44 belastet, welche ebenfalls in der Bohrung 42 enthalten ist und von einer Schraube 45 vorgespannt wird. Die Ausnehmung 43 an der Schaltwelle 24 und der Stift 46 sind so ausgebildet, daß bei der im folgenden beschriebenen Rückstellung der Schaltwelle durch das Schaltrad 28 der Stift 46 gegen die Wirkung der Feder 44 zurückweicht.

Durch den von der Dekompressionsnocke 26 nunmehr nach unten gedrückten Dekompressionshebel 32, bzw. dessen Ende 40 ist der Tassenstößel 11 von der durch den Grundkreis 18 der Nocke 7 der Nockenwelle 1 gegebenen Position abgehoben, womit sich das zugehörige Ventil 9 nicht mehr vollständig schließen kann und eine normale Kompression im Verbrennungsraum 16 verhindert wird. Die in Fig. 6 dargestellte Lage des Schaltrades 28, welche aufgrund einer Zahnlücke 48. bei einer Stellung der Schaltwelle 24 gemäß Fig. 4, den Leerlauf des in der Schulter 30 der Nockenwelle 1 angeordneten Schaltstiftes 31 ermöglichte, ändert sich bei einer Verdrehung der Schaltwelle 24 gemäß der in Fig. 3 dargestellten Position zu der aus Fig. 5 ersichtlichen Stellung.

Beim Andrehen der Brennkraftmaschine, welches aufgrund des Wirkens der Dekompressionseinrichtung in der gewünsch- . ten Weise erleichtert ist, kommt mit jeder Umdrehung der Nockenwelle 1 in Richtung des Pfeiles 47 (Fig. 5) der Schaltstift 31 nacheinander mit einem der Zähne 49 des Schaltrades 28 in Eingriff. Damit werden die Schaltwelle 24 und die Dekompressionsnocke 26 bei jeder Umdrehung der Nockenwelle 1 um einen von der Zahnteilung des Schaltrades 28 abhängigen Winkel in Richtung des Pfeiles 50 rückgedreht u.zw. so lange, bis die Zahnlücke 48 den Leerlauf des Schaltstiftes 31 wieder ermöglicht. Der Dekompressionsvorgang ist sodann abgeschlossen, was bedeutet, daß insbesondere der Tassenstößel 11 wieder auf den Grundkreis 18 der Nocke 7 abgesenkt und der in den Fig. 4, 6 und 8 dargestellte Zustand wieder hergestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist also der Dekompressionsvorgang nach sechs Umdrehungen der Nockenwelle

wieder beendet, was völlig ausreichend für ein leichtes Anlassen des Motors ist.

Die bei Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen besonders wichtige Justierung der Dekompressionseinrichtung für jeden einzelnen Zylinder ist über die als Auflager für den Dekompressionshebel 32 dienende Linsenkopfschraube 34 besonders einfach durchzuführen, wobei die Höhe der Linsenkopfschraube 34 so eingestellt wird, daß der Dekompressionshebel 32 bzw. dessen Ende 40 im normalen Betriebszustand der Brennkraftmaschine das vollständige Schließen des entsprechenden Ventiles 9 nicht verhindert und daß anderseits kein wesentliches, die Wirkung der Dekompressionsnocke verringerndes Spiel zwischen dem Ende 40 und dem Tassenstößel 11 auftritt.

Die erfindungsgemäße Anordnung, welche,wie zum dargestellten Ausführungsbeispiel beschrieben,besondere Vorteile hinsichtlich der Anwendung an Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen bringt, ist aber ohne weiteres auch für Einzylinder-Brennkraftmaschinen verwendbar, wobei es von besonderem Vorteil ist, daß die Art der Ventilbetätigung für das Funktionieren der erfindungsgemäßen Einrichtung nebensächlich ist.

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Claims

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Dipl.-Ing.Dr.Dr.h.c. Hans List k-li-21

9. 3· 1981

Patentansprüche

Dekompressionseinrichtung an Brennkraftmaschinen, mit einer an einer steuerbaren Schaltwelle angeordneten Dekompressionsnocke od. dgl. für ein von der Dekompressionseinrichtung betätigbares Ventil, die ein den Hub der Nocke der Nockenwelle auf das Ventil übertragendes Element, z.B. einen Stößel, in der Dekompressionsstellung von der durch den Grundkreis der Nocke der Nockenwelle bestimmten Position abgehoben hält, und mit einem mit der parallel zur Nockenwelle angeordneten durchgehenden Schaltwelle verbundenen Schaltrad, welches mit einem Schaltkörper zur Rückstellung der Dekompressionsnocke zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (24) je Zylinder zumindest eine Dekompressionsnocke (26) aufweist und daß zwischen der Dekompressionsnocke (26) und dem Übertragungselement, z.B. dem Stößel (11), ein Dekompressionshebel (32) angeordnet ist, welcher abhängig vom Hub der Dekompressionsnocke (26) auf das Übertragungselement wirkt.

Dekompressionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Dekompressionshebel (32) auf einem höhenverstellbaren Auflager (34) gelenkig gelagert ist und von einer Feder (39) belastet gegen die Dekompressionsnocke (26) anliegt.

Dekompressionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (24) zwischen den einzelnen Zylindern zwischengelagert ist.

Dekompressionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltrad (28) in der Nähe eines der Endlager (27) der Schaltwelle (24) angeordnet ist.

Dekompressionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Schaltwellenlager (27) ein federbelasteter Stift (46) vorgesehen ist, der in der Stellung der Schaltwelle (24), bei welcher der Dekompressionsvorgang beginnt, in einer Ausnehmung (43) an der Schaltwelle (24) einrastet, wobei die Ausnehmung (43) und der Stift (46) so ausgebildet sind, daß bei der Rückstellung durch das Schaltrad (28) der Stift (46) gegen die Wirkung der Feder (44) zurückweicht.