DE3234639C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0057—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by splittable or deformable cams
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
- F01L1/0532—Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Ventiltrieb, wie er bei
spielsweise aus der US-PS 36 33 555 bekannt ist,
bietet die vorteilhafte Möglichkeit, die Ventilhubkurve während
des Betriebs der Maschine in Abhängigkeit von Maschinenparametern,
wie Drehzahl und/oder Last, zu optimieren. Im Prinzip wird dies
dadurch erreicht, daß der betreffende Nocken nur während bestimm
ter Winkelbereiche jeder Nockenwellendrehung gleichsam starr mit
der Nockenwelle verbunden ist und demgemäß mit der Nockenwellen
drehzahl rotiert, während die Nockendrehzahl in den anderen Win
kelbereichen größer oder kleiner als die Nockenwellendrehzahl
ist. Konstanz der Nockenwellendrehzahl während einer Umdrehung
vorausgesetzt, kann man also von Winkelbereichen gleichförmiger
und ungleichförmiger Drehbewegung des Nockens sprechen.
Die aus der zitierten US-PS 36 33 555 bekannte Konstruktion ent
hält als Verstellglied eine die Nockenwelle mit Spiel umgebende,
in einer senkrecht zur Nockenwelle bewegbaren Drehlagerung gehal
tene Scheibe, die auf ihren beiden Seiten mit je einem radialen
Spalt versehen ist. In den einen Spalt greift ein demgemäß parallel
zur Nockenwelle verlaufender Anschlag an einem drehfest mit der
Nockenwelle verbundenen Kragen ein, während in den diametral
gegenüberliegenden anderen Spalt ein demgemäß ebenfalls parallel
zur Nockenwelle weisender Anschlag an dem Nocken hineinragt. Je
nach der beispielsweise von der Drehzahl oder der Last der Ma
schine abhängigen Exzentrizität der Scheibe bezüglich der Nocken
welle ergeben sich unterschiedliche Winkelbereiche mit gleichför
miger bzw. ungleichförmiger Drehbewegung des Nockens. Wenn auch
bei dieser bekannten Konstruktion ein und derselbe Kragen mittels
auf seinen beiden Stirnseiten angeordneter Anschläge mit zwei
Scheiben zusammenwirken und demgemäß zum Antrieb von zwei Nocken
ausgenutzt werden kann, ist der bekannte Ventiltrieb doch so
kompliziert aufgebaut, daß ein praktischer Einsatz insbesondere
im rauhen Betrieb kaum möglich erscheint.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Ventil
trieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen,
der die Einstellung von Winkelbereichen gleichförmiger und ungleich
förmiger Drehbewegung des Nockens mit geringem Aufwand betriebs
sicher ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn
zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1; vorteilhafte Ausbil
dungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung macht also von dem bewährten Prinzip einer zur Noc
kenwelle konzentrischen Verstellwelle als Verstellglied Gebrauch.
Dieses Prinzip ist an sich beispielsweise aus der DE-OS 27 47 884
bekannt. Die Winkelstellung der Verstellwelle relativ
zu der Nockenwelle kann, wie aus der Offenlegungsschrift im Prinzip
ebenfalls bekannt, durch Antrieb der Verstellwelle von der Nocken
welle her über eine Zahnriemenanordnung mit beispielsweise in Ab
hängigkeit von der Last der Maschine verstellbaren Spannrollen er
zielt werden. Der in dieser Offenlegungsschrift beschriebene Ven
tiltrieb gestattet aber lediglich eine zeitliche Verschiebung der
im übrigen ungeänderten Hubkurve des jeweiligen Ventils, nicht
aber die Einstellung von Winkelbereichen ungleichförmiger Dreh
bewegung des Nockens im Sinne der oben gegebenen Definition.
Bei der Erfindung ist also gleichsam ein freier Schwenkbereich
des Nockens relativ zur Nockenwelle vorgesehen, und in diesem
Schwenkbereich erfolgt unter dem Einfluß einer Gegenkraft, be
vorzugt der von der Ventilschließfeder an der Nockenauflage er
zeugten Gegenkraft, ein Verschwenken des Nockens relativ zur
Nockenwelle mit einer demgemäß von der Nockenwellenwinkelgeschwin
digkeit abweichenden Winkelgeschwindigkeit.
Im folgenden werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an
hand der Zeichnung erläutert, deren Figurenschnitte senkrecht zur
Achse der Nockenwelle wiedergeben.
Betrachtet man zunächst Fig. 1, so umschließt die Nockenwelle 1
konzentrisch die Verstellwelle 2, die mit dem durch einen Stift
gebildeten ersten Anschlag 3 in den sich in Umfangsrichtung er
streckenden Spalt 4 in dem Nocken 5 hineinragt. Ein weiterer, eben
falls durch einen Stift gebildeter Anschlag 6 wird radial von der
Nockenwelle 1 getragen. Der Spalt 4 bildet Gegenanschläge 7 und 8
für die beiden radial verlaufenden Anschläge 3 und 6. Der An
schlag 3 durchsetzt die in der Nockenwelle 1 vorgesehene Ausneh
mung 9 solcher Erstreckung in Umfangsrichtung, daß Relativschwen
kungen der Verstellwelle 2 relativ zur Nockenwelle 1, beispiels
weise in Abhängigkeit von Drehzahl oder Last der Maschine, in ei
nem vorgegebenen Verstellbereich möglich sind.
Der Nocken arbeitet mit dem Ventilstößel 10 zusammen; bei 11 ist
die Ventilschließfeder angedeutet. Im übrigen interessiert der Auf
bau des Ventils für die Erfindung nicht.
In seiner dargestellten Lage hat der in Pfeilrichtung rotierende
Nocken 5 das Ventil gerade in die volle Öffnungsstellung bewegt.
Man erkennt, daß bis zu diesem Zeitpunkt der Anschlag 6 am Gegen
anschlag 8 liegt und demgemäß einen Treiber bildet, also den Noc
ken 5 in Pfeilrichtung mit der Nockenwelle 1 koppelt, so daß die
Nockendrehzahl identisch ist mit der Nockenwellendrehzahl.
Sobald aber die Nockenspitze sich in Pfeilrichtung etwas weiter
bewegt hat, übt die Ventilschließfeder 11 über den Stößel 10
eine ebenfalls in Pfeilrichtung wirkende Kraft auf den Nocken 5
aus, so daß dieser - geeignete Reibverhältnisse zwischen Nocken
und Stößelfläche vorausgesetzt - gegenüber der Nockenwelle 1 be
schleunigt wird. Diese Relativbewegung wird beendet, sobald der
Gegenanschlag 7 gegen den Anschlag 3 schlägt; der Bereich un
gleichförmiger Bewegung des Nockens 5 ist also definiert durch
den Verstellwinkel α.
Bei dieser Konstruktion folgt also die Ventilhubkurve im anstei
genden Teil bis zum vollen Öffnen des Ventils der Kontur des Noc
kens 5, während anschließend die Schließbewegung des Ventils gegen
über der Kontur des Nockens 5 beschleunigt wird.
In der Konstruktion nach Fig. 2 erkennt man wiederum die Nocken
welle 20 mit dem von ihr getragenen radialen Anschlag 21, die
konzentrisch dazu verlaufende Verstellwelle 22 mit dem ebenfalls
radial verlaufenden Anschlag 23; beide Anschläge 21 und 23 ragen
in den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Spalt 24 im Nocken 25
hinein, wobei dieser Spalt wiederum Gegenanschläge 26 und 27 bil
det. Der Nocken 25 arbeitet wiederum auf den Stößel 28; bis 29 ist
die Ventilschließfeder angedeutet.
In diesem Ausführungsbeispiel findet sich zwischen dem Gegenan
schlag 26 und dem Anschlag 21 ein elastisch nachgebendes Glied 30,
das in Fig. 2 als Feder dargestellt ist. In einer praktischen
Ausführungsform dieser Konstruktion kann es sich beispielsweise
um eine hydraulische oder pneumatische Kolben-Zylinder-Anordnung
handeln, deren Druck in Abhängigkeit von einem Maschinenparameter
einstellbar ist. Grundsätzlich ist auch eine elektromagnetische
Anordnung denkbar.
Die Wirkungsweise dieses elastisch nachgebenden Organs 30 beruht
darauf, daß beim Beginn des Auftreffens des Nockens 25 auf den
Stößel 28 wiederum unter der Wirkung der Ventilschließfeder 29
die Winkelgeschwindigkeit und damit die Drehzahl des Nockens 25
durch die Nachgiebigkeit des Organs 30 verringert wird, bis
dieses Glied als starrer Gegenanschlag für den Anschlag 21 wirkt,
der dann den Nocken 25 in Pfeilrichtung drehfest mit der Nocken
welle 20 koppelt. Entsprechend der Zusammendrückung des Organs 30
ist nunmehr der Verstellwinkel a zwischen Anschlag 23 und Gegen
anschlag 27 aufgetreten. In Fig. 2 sind also mit ausgezogenen
Linien die Verhältnisse wiedergegeben, die an sich nur vor dem
Auftreffen des Nockens 25 auf den Stößel und nach erneuter Be
schleunigung des Nockens 25 durch die Kraft der Ventilfeder 29
vorliegen. Diese erneute Beschleunigung des Nockens 25 wird be
endet, sobald der Anschlag 23 wieder in gezeichneter Weise zur
Auflage auf den Gegenanschlag 27 gekommen ist.
Verständlicherweise läßt sich die Erfindung auch bei Vorhanden
sein eines Kipphebels oder dgl. einsetzen.
Günstig ist, daß Nocken und Ventilstößel stets in Kontakt blei
ben, also "Schläge" vermieden sind.
Claims (4)
1. Ventiltrieb, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, mit einer
Nockenwelle, zumindest einem auf dieser verschwenkbar gelagerten,
mit einem Ventil in Wirkverbindung stehenden Nocken sowie einem
in seiner Lage relativ zur Nockenwelle einstellbaren, im übrigen
mit der Nockenwellendrehzahl rotierenden Verstellglied, das über
einen ersten Anschlag, der in einen Gegenanschläge bildenden Spalt
hineinragt, mit dem Nocken in Drehverbindung steht, wobei die
jeweilige Lage des Verstellglieds die Grenze zwischen Bewegungs
bereichen des Nockens mit von der Nockenwellendrehzahl abweichen
der oder mit dieser identischer Drehzahl bestimmt, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verstellglied eine zur Nockenwelle (1) kon
zentrische Verstellwelle (2) mit radial gerichtetem ersten An
schlag (3) ist, in den in Umfangsrichtung verlaufenden Spalt (4)
im Nocken (5) ferner ein von der Nockenwelle (1) getragener, ra
dial gerichteter weiterer Anschlag (6) hineinragt, wobei der in
Drehrichtung vordere Anschlag (6) einen Mitnehmer für den Nocken
(5) bildet, der in dem Winkelbereich (α) zwischen dem anderen
der beiden Anschläge (3) und dem diesem benachbarten, durch den
Spalt (4) gebildeten Gegenanschlag (7) durch eine auf den Noc
ken (5) ausgeübte Gegenkraft relativ zur Nockenwelle (1) ver
schwenkt wird.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Gegenkraft von einer Schließfeder (11) des Ventils ausgeübt wird.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwischen dem in Drehrichtung vorderen Anschlag (21) und dem ihm
benachbarten Gegenanschlag (26) ein federnd nachgebendes Glied
(30) angeordnet ist.
4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
drehzahl- oder lastabhängige Verstellung des Winkelbereichs (α).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19823234639 DE3234639A1 (de) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | Ventiltrieb, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19823234639 DE3234639A1 (de) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | Ventiltrieb, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3234639A1 DE3234639A1 (de) | 1984-03-22 |
DE3234639C2 true DE3234639C2 (de) | 1990-12-13 |
Family
ID=6173561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19823234639 Granted DE3234639A1 (de) | 1982-09-18 | 1982-09-18 | Ventiltrieb, insbesondere fuer eine brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3234639A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19757504B4 (de) * | 1997-12-23 | 2005-03-31 | Daimlerchrysler Ag | Gebaute Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
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- 1982-09-18 DE DE19823234639 patent/DE3234639A1/de active Granted
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DE19757504B4 (de) * | 1997-12-23 | 2005-03-31 | Daimlerchrysler Ag | Gebaute Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine |
Also Published As
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8127 | New person/name/address of the applicant |
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