DE3319637A1 - Ventilsteuerung fuer eine hubkolben-brennkraftmaschine - Google Patents

Ventilsteuerung fuer eine hubkolben-brennkraftmaschine

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    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Description

MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION O O1 Q O O Ί
FRIEDRICHSHAFEN GMBH °
Friedrichshafen
Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Ein gemeinsam betätigtes Ventilpaar erfordert Vorrichtungen, mit denen die Gleichzeitigkeit der öffnungs- und Schließbewegungen beider Ventile einstellbar ist..
Eine derartige Ventilsteuerung ist für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach Prospekt M 60 00 der Firma Maybach-Motorenbau GmbH vom Juli 1962 bekannt. Durch Justieren der Ventilsteuerung bei der Montage auf ein bestimmtes Ventilspiel zwischen der Traverse und den beiden Ventilschäften wird dabei die Gleichzeitigkeit der Ventilbewegungen annähernd erreicht. Nach Abschluß der Einstellbarkeit werden die Vorrichtungen gegen selbsttätiges Verstellen während der Betriebszeit gesichert.
Durch Verschleiß und Setzen verändert sich im Betrieb jedoch das zwischen Ventilschaft und Traverse ursprünglich vorhandene Spiel. In der Regel ergibt sich eine ungleiche Vergrößerung des Ventilspiels an den beiden gemeinsam betätigten Ventilen. Als Folge stellt sich im Laufe der Betriebszeit eine wachsende Phasenverschiebung im Bewegungsablauf der Ventile ein. Das Ventil, das gegenüber der Traverse das größere Spiel hat, hinkt beim Öffnen dem anderen Ventil nach. Es wird dadurch gegenüber dem vorlaufenden Ventil mit höherer Geschwindigkeit aufgerissen. Daraus resultieren große Beschleunigungskräfte, die zu betriebsgefährdenden Uberbeanspruchungen und erhöhtem Verschleiß in der Ventilsteuerung führen.
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Es ist nun Aufgabe der Erfindung, eine Ventilsteuerung zu schaffen, mit der eine im Betrieb gleichbleibende Steuerungsgeometrie für paarweise, durch eine parallelogrammgeführte Traverse betätigte Ventile erreicht wird.
Die genannte Erfindung wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1 in vorteilhafter Weise gelöst. Die weitere Ausgestaltung der Erfindung erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 2 bis 1 1 .
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die Verlegung der Spieleinstellorgane in den feststehenden Teil der Ventilsteuerung die bewegten Massen reduziert sind, daß sich eine bauraumsparende Anordnung durch die Zusammenfassung der Stelleinrichtungen für Ventilspielausgleich und Traversenlage ergibt und daß die schädlichen Zusatzbeanspruchungen in der Ventilsteuerung, die bisher zwangsläufig aus abnutzungsbedingten Veränderungen der Steuerungsgeometrie resultierten, vermieden sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 Querschnitt einer Ventilsteuerung nach Linie I-I in
Fig. 2;
_ Fig. 2 Querschnitt der Ventilsteuerung nach Linie II-II in
Fig. 1;
Fig. 3 Querschnitt der Ventilsteuerung nach Linie III-III in Fig. 1.
Eine Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine besteht aus einem Kipphebel 13, der von einer Nockenwelle 37 über Stößelstange 2 4 angetrieben wird und einer am Kipphebel 13 am Drehpunkt 2 0 angelenkten Traverse 18 für die gemeinsame Betätigung der Ventile 16, 17. Der Kipphebel 13 ist auf einer von Lagerböcken 12 gehaltenen Achse 14 unter Zwischenschaltung einer Buchse 25 schwenk-
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bar am Zylinderkopf 11 gelagert. Die Mitte der Achse 14 ist zur Mitte des Kipphebellagers in der Buchse 25 um die Exzentrizität 2 6 versetzt angeordnet. Die Buchse 25 weist einen hebelartigen radialen Ansatz 27 auf, der über ein Kugelgelenk 31 und einem Gleitschuh 3 3 mit einer Stelleinrichtung 2 8 zusammenwirkt.
Ein parallel zum Kipphebel 13 angeordneter Lenker 15 ist an seinem einen Ende mit der Traverse 18 an einem Drehpunkt 19 gelenkig verbunden und zwischen den Lagerböcken 12 auf einer Achse 21 unter Zwischenschaltung einer Buchse 22 gelagert. Die Mitte der Achse 21 ist zur Mitte des Lenkerlagers in der Buchse 22 um die Exzentrizität 23 versetzt angeordnet. Die Buchse 22 weist einen hebelartigen radialen Ansatz 29 auf, der zur Aufnahme der Stelleinrichtung 28 und einer weiteren Stelleinrichtung 30 ausgebildet ist. Die weitere Stelleinrichtung 30 wirkt über ein Kugelgelenk 32 und einen Gleitschuh 3 4 mit einer Fläche am Zylinderkopf 11 zusammen.
Die Exzentrizität 26 an der Buchse 25 ist in der Ausgangslage etwa senkrecht zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17 ausgerichtet. Dadurch bewirkt eine geringfügige Drehung an der Buchse
.0 25 eine Verlagerung der Kipphebellagermitte etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17, woraus auch eine Verlagerung der Traverse 18 folgt. Die Richtung der Verlagerung ist dabei von der Richtung der Buchsendrehung abhängig. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ventilsteuerung wird die Buchse 22 durch die Stelleinrichtungen 28, 30 so gedreht, daß zwischen Traverse 18 und den Ventilschaftenden der Ventile 16, 17 eine Spielverringerung eintritt.
Kipphebel 13 und Lenker 15 bilden ein Parallelogramm zur Geradführung der Traverse. Die von der Stelleinrichtung 2 8 ausgehende Bewegung zur Spielverringerung zwischen Traverse 18 und den Ventilschaf tenden der Ventile 16, 17 endet, wenn die Traverse 18 an dem höheren der beiden Ventilschaftenden zur Anlage kommt. Wegen der
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Geradführung durch Kipphebel 13 und Lenker 15 kann die Traverse 18 nämlich nicht bis auf das niedere Ventilschaftende abkippen, so lange nicht ein zweiter Drehpunkt des Parallelogramms verstellt wird.
Diese Verstellbarkeit des zweiten Drehpunktes ist im Ausführungsbeispiel mit der Buchse 22 gegeben. In der Ausgangslage ist die Exzentrizität'23 an der Buchse 22 etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17 ausgerichtet. Eine geringfügige Drehung an der Buchse 22 bewirkt dabei eine Verlagerung der Lenkerlagermitte quer zur Betätigungsrichtung der Ventile 16, 17. Die vorstehend erwähnte Möglichkeit für das Abkippen der Traverse 18 auf das niedere Ventilschaftende ist damit gegeben.
Bei einer Verlagerung der Lenkerlagermitte durch Drehung der Buchse 22 erfahren auch die koaxial im Ansatz 2 9 angeordneten Stelleinrichtungen 28, 30 eine Schwenkung um die Achse 21. Daraus resultieren entgegengesetzte Verschiebungen zwischen Gleitschuh 33 und Ansatz 27 sowie zwischen Gleitschuh 32 und Zylinderkopf 11. Die aus der Schwenkung der Stelleinrichtungen 28, 30 resultierende Längenänderung zwischen den Anlageflächen der Gleitschuhe 32, 33 werden durch die Stelleinrichtungen selbsttätig ausgeglichen. Das für die Funktion der Stelleinrichtungen 28, 30 erforderliche Drucköl wird aus dem Schmierölkreislauf der Hubkolben-Brennkraftmaschine über -s die Bohrungen 38 im Lagerbock 12, Achse 21 und Buchse 22 zugeführt. Die Stelleinrichtungen 28, 30 können entsprechend der DE-PS 949 852 ausgebildet sein.
Der Zylinderkopf 11 des Ausführungsbeispieles ist mit vier Ventilen 16, 17 und 35, 36 ausgestattet, die jeweils paarweise gemeinsam betätigt werden. Die Ventilsteuerung für die Ventile 35, 36 ist identisch aber spiegelbildlich zu der vorstehend beschriebenen Ventilsteuerung der Ventile 16, 17 ausgebildet. Die Darstellung in Fig.3 gilt deshalb entsprechend auch für die Ventile 16, 17 und umgekehrt.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    2.
    3.
    Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, bei der ein Kipphebel auf einer von Lagerböcken gehaltenen Achse drehbar am Zylinderkopf gelagert ist und zwei Ventile durch eine mit dem Kipphebel und einem Lenker beweglich verbundene Traverse gemeinsam betätigt werden, wobei der Lenker zwischen einem an den Lagerböcken und einem an der Traverse befindlichen Drehpunkt parallel zum Kipphebel angeordnet ist und einer der Drehpunkte des Lenkers mittels eines Exzenters verstellbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bei den Lagerböcken (12) angeordneten Drehpunkte von Kipphebel (13) und Lenker (15) je für sich durch Exzenter verstellbar ausgebildet sind, daß mindestens eine selbsttätige Stelleinrichtung (2 8, 30) mit den Exzentern der Drehpunkte zusammenwirkt und daß die Exzentrizitäten (23, 26) der beiden Exzenter in der Ausgangslage senkrecht zueinander stehen.
    Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbaren Drehpunkte von Kipphebel (13) und Lenker (15) jeweils durch eine auf einer feststehenden Achse (14, 21) schwenkbar angeordnete Buchse (22, 25) gebildet werden, bei der die Achsmitte und die Drehpunktmitte exzentrisch versetztsind.
    Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Buchse (22, 25) einen hebelartigen radialen Ansatz (27, 29) aufweist.
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    4. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (26) an der Buchse (25) des Drehpunktes für den Kipphebel (13) in der Ausgangslage etwa senkrecht zur Betätigungsrichtung der Ventile (16, 17) ausgerichtet ist.
    5. Ventilsteuerung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hebelartige Ansatz (27) und die Exzentrizität (26) der Buchse (25) des Kipphebeldrehpunktes etwa parallel angeordnet sind.
    6. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität (23) an der Buchse (22) des Drehpunktes für den Lenker (15) in der Ausgangslage etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile (16, 17) ausgerichtet ist.
    7. Ventilsteuerung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der hebelartige Ansatz (2 9) und die Exzentrizität
    (23) der Buchse (22) des Lenkerdrehpunktes etwa senkrecht zueinander angeordnet sind.
    8. Ventilsteuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Stelleinrichtung (28, 30) in dem hebelartigen Ansatz (2 9) der Buchse (22) des Lenkerdrehpunktes angeordnet ist.
    9. Ventilsteuerung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkungsrichtung der selbsttätigen Stelleinrichtung (28, 30 ) etwa parallel zur Betätigungsrichtung der Ventile (16, 17) verläuft.
    10. Ventilsteuerung nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Stelleinrichtung (28, 30) längenveränderbar ausgebildet ist und einerseits mit dem hebelartigen An-
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    satz (27) der Buchse (25) des Kipphebeldrehpunktes zusammenwirkt und sich andererseits am Zylinderkopf (11) abstützt.
    11. Ventilsteuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Stelleinrichtung (28, 30) zwei gleichachsig angeordnete, unabhängig voneinander mit Drucköl beaufschlagte Kolben enthält.
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