DE3239941A1

DE3239941A1 - Vorrichtung zur abschaltung des ventiltriebes einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3239941A1
Application number: DE19823239941
Authority: DE
Inventors: Joachim Ing.(Grad.) 3300 Braunschweig Neumann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1982-10-28
Filing date: 1982-10-28
Publication date: 1984-05-03
Also published as: FR2535390A1; FR2535390B3

Description

3180 Wolfsburg
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Unsere Zeichen: K 3337
1702pt-we-sch

Vorrichtung zur Abschaltung des Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine

!Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur betriebszustandsabhängigen Abschaltung des Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus Gründender Kraftstoffersparnis ist es bereits bekannt, bei niedrigeren Lasten einzelne Zylinder einer mehrzylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine dadurch abzuschalten, daß in den Ventiltrieb eingegriffen wird. Diese Maßnahmen waren jedoch bisher relativ aufwendig. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe
besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Abschaltung des Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 zu schaffen, die sich durch eine einfache und wenig aufwendige Ausführung auszeichnet.

Die lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß wird also der in einer Bohrung des Gehäuses verschiebbar gehaltene Lagerbolzen je nach Belastungszustand der Brennkraftmaschine durch eine gesonderte vorzusehende Verriegelungsvorrichtung entweder in einer die Ventilbetätigung ermöglichenden Position festgelegt öder aber zwecks Abschaltung des Ventiltriebes zur freien Verschiebung in der Gehäusebohrung

entgegen der Feder freigegeben. Im letzteren Pail schwenkt der Kipphebel nicht mehr um den Lagerbolzen, sondern um den Auflagerpunkt am Ventil, dessen Schließfeder selbstverständlich stärker ausgelegt sein muß, als die den Lagerbolzen belastende Rückstellfeder.

Dabei geht die Erfindung aus von einer Ventilbetätigung gemäß der DE-OS 24 1 5 829, bei der ein einen Lagerkopf aufweisender, gegenüber einer Feder in einer Bohrung eines Gehäuses verschiebbar gehaltener Lagerbolzen vorgesehen ist, auf dem der Kipphebel des Ventiltriebs gelagert ist. Dabei wird die Verschiebbarkeit des Lagerbolzens jedoch zur Ventilspieleinstellung verwendet, wobei eine mit konischen Flächen arbeitende Klemmvorrichtung zur Festlegung des Lagerbolzens in einer bestimmten Stellung vorgesehen ist.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung, die sich insbesondere auf die Ausgestaltung der von der Erfindung vorgeschlagenen Verriegelungsvorrichtung beziehen, sind Gegenstand der TJnteransprüche.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung,

Figur 2 eine alternative Ausführung einer derartigen Ventiltrieb-Abschaltvorrichtung ebenfalls im Längsschnitt und
Figur 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Figur

In den Figuren der Zeichnung sind jeweils für gleiche oder vergleichbare Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Dabei ist mit 1 der Ventiltrieb insgesamt bezeichnet worden, während 2 einen Kipphebel, 3 eine Nockenwelle und 4 ein von

dem Kipphebel betätigbares Ventil einer Hubkolben-Brennkraftmaschine darstellt. Dieses als Tellerventil ausgebildete Ventil 4 ist in einer Führung eines Zylinderkopfes 6 der Brennkraftmaschine in herkömmlicher Weise gehalten und wird von Ventilfedern 5 in Schließ richtung beaufschlagt. Der Kipphebel 2 weist an seinem einen Ende einen einstellbaren, durch einen Gewindebolzen gebildeten Betätigungsstößel 8 auf, während das andere Ende des Kipphebels 2 mit einer Anschlagfläche 9 -auf dem G-rundkreis der Nockenwelle 3 anliegt. Im mittleren Bereich weist der Kipphebel 2 eine Lagerausnehmung 12 auf, in den zur Lagerung ein kugelförmig ausgebildeter Lagerkopf 11 eines Lagerbolzens 10 eingreift. Dieser Lagerbolzen 10 ist in einer Bohrung 13 eines mit dem Zylinderkopf 6 verbindbaren Kipphebelbodens 14 verschiebbar gehalten und wird von einer in der Bohrung mittels eines Querbolzens 27 gehaltenenRückstellfeder 15 beaufschlagt.

Mit 17 ist eine Verriegelungsvorrichtung bezeichnet, die zur Festlegung des Lagerbolzens 10 in einer eine Ventilbetätigung ermöglichenden Position ausgebildet ist. Bei der in der Figur 1 gezeigten Ausführung besteht diese Verriegelungsvorrichtung 17 aus einem Sperrbolzen 18, der in einer im wesentlichen senkrecht zur Achse der Bohrung 13 verlaufenden Bohrung I9 verschiebbar gehalten ist und an seinem dem Lagerbolzen 10 zugewandten Seite eine zum Eingriff in eine Ausnehmung 16 am Umfang des Lagerbolzens 10 ausgebildete Stirnfläche 26 aufweist. An der diesem Eingriffsende abgewandten Seite weist der Sperrbolzen 18 einen in einer größeren Bohrung 20 verschiebbaren Betätigungsbund 18a auf, der an seiner einen Seite von einer Rückstellfeder 22 und an der anderen Seite von einem hydraulischen Stellantrieb beaufschlagt ist. Dieser hydraulische Stellantrieb besteht im wesentlichen aus einem in der Bohrung 20 verstellbaren Stellkolben 21 mit einem zugeordneten hydraulischen Arbeitsraum 23, der über einen Anschluß 24 mit Drucköl beaufschlagbar ist. Der Arbeitsraum 23 wird dabei durch Abschließen des Endes der Bohrung 20 mittels eines Stopfens 23a gebildet. Mit 25 ist schließlich noch ein zwischen dem Stellkolben 21 des hydraulischen Stellantriebs und dem Betätigungsbund 18a

des Sperrbolzens 18 vorgesehener Federspeicher angegeben, der ein Einrasten des Sperrbolzens 18 in die Ausnehmung 16 des Lagerbolzens 10 auch bei höheren Drehzahlen des Hubkolbenmotors ermöglichen soll.

Bei der in der Zeichnung gezeigten Eingriffsstellung der Verriegelungsvorrichtung 17 befindet sich der Lagerbolzen 11 in einer Position, in der der Kipphebel 2 aas Ventil 4 ^^ei Anlaufen der Ansc.hlagflache 9 a-n den Nocken der Nockenwelle 3 öffnet. Der zweiarmige Kipphebel stützt sich dabei auf dem Lagerkopf 11 des Lagerbolzens 10 ab und kann so eine Kippbewegung um den Lagerkopf 11 ausführen.

Vird dagegen ein Betriebszustand erreicht, bei dem der dem Ventil 4 zugeordnete Zylinder der Brennkraftmaschine abgeschaltet werden soll, dann wird die Druckmittelzufuhr zu dem hydraulischen Arbeitsraum 23 des der Verriegelungsvorrichtung 17 zugeordneten Stellantriebs druckentlastet, so daß die Rückstellfeder 22 den Betätigungsbund 18a des Sperrbolzens 18 in der Zeichnung nach rechts in eine Stellung verstellt, in der di'e Eingriffsstirnfläche 26 außer Eingriff mit der Ausnehmung 16 des Lagerbolzens 10 gelangt. Die Folge davon ist, daß die Lagerstellung des Lagerbolzens 10 nicht mehr gesichert ist und folglich beim Anlaufen der Anschlagfläche 9 des Kipphebels 2 an dem Nocken der Nockenwelle 3 der Lagerbolzen 10 gegen die Rückstellfeder 15 in der Bohrung I3 zurückgedrückt wird. Der Kipphebel 2 führt dann eine Schwenkbewegung um das Betätigungsende 7 des Ventils 4 aus. Voraussetzung dafür ist natürlich, daß die Rückstellfeder I5 des Lagerbolzens 10 weicher ausgeführt ist als die Ventilfeder 5 des Tellerventils 4· Trotz Weiterlaufs der Nockenwelle 3 ist damit die Betätigung des Ventils 4 unterbrochen und folglich der zu diesem Ventil zugehörige Zylinder der Brennkraftmaschine abgeschaltet. Diese Abschaltung des Ventiltriebes kann dabei in Abhängigkeit von bekannten Zustandsgrößen der Brennkraftmaschine, beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrpedalstellung eines

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mit einer derartigen Brennkraftmaschine ausgerüsteten Fahrzeugs, oder auch in Abhängigkeit von der Stellung eines Leistungsstellglieds der Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel einer Vergaserdrosselklappe oder eines Einspritzstellhebels, vorgenommen werden. In Abhängigkeit von diesen Zustandsgrößen könnten dann in der Druckölversorgung des hydraulischen Stellantriebes 21, 23 angeordnete Ventile so betätigt werden, daß unterhalb einer vorgegebenen Belastung der Brennkraftmaschine zwecks Abstellung bestimmte Zylinder abgeschaltet und oberhalb der vorgegebenen Belastung durch entsprechende Beaufschlagung des hydraulischen Stellantriebs wieder zugeschaltet wird.

In den Figuren 2 und 3 ist eine alternative Ausführung einer Vorrichtung zur Abschaltung des Ventiltriebes angedeutet. Dort ist anstelle eines im wesentlichen senkrecht zum Lagerbolzen 10 verstellbaren Sperrbolzens ein Klinkenglied 33 vorgesehen, das um eine im wesentlichen parallel zur Achse des Lagerbolzens 10 verschwenkbare Schwenkachse 29 verschwenkbar ist. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß eine dieses Klinkenglied 33 beaufschlagende Feder 28 das Klinkenglied in die Eingriffsstellung drückt, in der eine an dem freien Ende des Klinkengliedes vorgesehene Sperrnase 34 i*¹ eine Ausnehmung 16' am Umfang des Lagerbolzens 10 eingreift. Ein hier als Elektromagnet 31 mit einem Betätigungsstempel 32 ausgebildeter Stellantrieb dient dagegen zum Ausrücken des Klinkengliedes 33 aus dieser Eingriffsstellung entgegen der Wirkung der Feder 28, wobei dieses Ausrücken dann bei TJnterschreitung einer beispielsweise leistungsabhängigen Zustandsgröße der Brennkraftmaschine erfolgt.

Im übrigen entspricht die Wirkungsweise der in den Figuren 2 und gezeigten Verriegelungsvorrichtung 17' derjenigen der in der Figur 1 gezeigten Verriegelungsvorrichtung 17..

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung besteht darin, daß mit relativ einfachen und wenig auf-

wendigen Mittels eine sichere Abschaltung des Ventiltriebs für bestimmte Zylinder der Brennkraftmaschine vorgenommen werden kann, wobei dieser Stelleingriff nur an ruhenden Teilen und unter Zuhilfenahme hydrauliseher _r elektromagnetischer oder sonstiger Stellantriebe erfolgt. Bei Ausbildung eines hydraulischen Stellantriebes kann dabei der Schmieröldruck der Brennkraftmaschine verwendet werden.

Selbstverständlich kann die konstruktive Ausgestaltung der Verriegelungsvorrichtung auch von den in der Zeichnung gezeigten Ausführungen abweichen, ohne von der Erfindung abzugehen. So kann der in der Zeichnung kugelförmig ausgebildete Lagerkopf 11 auch gabelförmig ausgebildet sein, ebenso wie der Sperrbolzen auch in eine Querbohrung des Lagerbolzens 3 eingreifen oder als konischer Stift zum Eingriff in eine entsprechend angeordnete Ausnehmung des Lagerbolzens ausgebildet sein könnte.

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Claims

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1./ Vorrichtung zur betriebszustandsabhängigen Abschaltung des ^ Ventiltriebes einer Brennkraftmaschine mit einem von einer Nockenwelle "betätigten Kipphebel, der auf einem, einen Lagerkopf aufweisenden, gegenüber einer Feder in einer Bohrung eines Gehäuses verschiebbar gehaltenen Lagerbolzen gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine betätigbare Verriegelungsvorrichtung (17> 17') vorgesehen ist, die in einer ersten Stellung den Lagerbolzen (10) in einer eine Ventilbetätigung ermöglichenden Position festlegt, und in einer zweiten Stellung zur Abschaltung des Ventiltriebes außer Eingriff mit dem Lagerbolzen kommt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (i?) durch einen im wesentlichen senkrecht zum Lagerbolzen (1O) verstellbaren Sperrbolzen (18) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (17') durch ein Klinkenglied (33) gebildet ist, das um eine im wesentlichen parallel zur Achse des Lagerbolzens (1O) angeordnete Achse (29) verschwenkbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (17, 17') zum Eingriff in am Umfang des Lagerbolzens (10) vorgesehene Ausnehmungen (16, 16') vorgesehen ist.

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4j dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (17, 17') von einem Stellantrieb (21, 23; 3I) entgegen der Wirkung einer Feder. (22; 28) betätigbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer Stellantrieb (21, 23) zur Betätigung der Verriegelungsvorrichtung (17) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellantrieb durch einen Elektromagneten (31) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stellantrieb (21 , 23) und der Verriegelungsvorrichtung (17) ein Federspeicher (25) angeordnet ist.