DE3320223A1

DE3320223A1 - Ventilstoppvorrichtung fuer eine brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3320223A1
Application number: DE19833320223
Authority: DE
Inventors: Makoto Shizuoka Ueno
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1983-06-03
Publication date: 1983-12-29
Also published as: US4463717A; DE3320223C2; JPS593109A; JPH0338405B2

Description

Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, bei der in Abhängigkeit von der Motorlast die Kraftstoffzufuhr zu einigen Zylindern gestoppt wird, um nur einen Teil der Zylinder in Betrieb zu halten. Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung, mit der irgendein Einlaßventil und Auslaßventil der Zylinder außer Betrieb gesetzt werden kann, während sich nur ein Teil der Zylinder in Betrieb befindet.

Es ist möglich, bei geringer Motorlast den thermischen Wirkungsgrad des Motors dadurch zu verbessern, daß entweder das Einlaßventil oder das Auslaßventil von einigen Zylindern oder in manchen Fällen sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil in einem vollständig geschlossenen Zustand gehalten werden, um eine Pumparbeit der außer Betrieb gesetzten Zylinder zu verhindern. Dadurch, daß die Ventile der außer Betrieb gesetzten Zylinder in einem vollständig geschlossenen Zustand gehalten werden, kann keine Luft von diesen Zylindern zum Auspuff strömen, so daß auf diese Weise ein Abkühlen der im Auspuffsystem angeordneten katalytischen Vorrichtung und ein geringerer Wirkungsgrad der Abgasreinigung dieser katalytischen Vorrichtung verhindert wird.

Es ist bereits eine Vielzahl von Vorschlägen unterbreitet worden, um Einlaßventile und Auslaßventile bei einem Betrieb mit verringerter Zylinderzahl außer Betrieb zu setzen. Diese

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schlage wiesen jedoch alle Nachteile auf.

In der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 56-57839 des gleichen Erfinders ist eine verbesserte Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine offenbart. Hierbei sind für jedes Paar Einlaß- und Auslaßventile Ventilstoppmechanismen vorgesehen. Diese Ventilstoppmechanismen sind über Kurbelarme und einen Gestängemechanismus miteinander verbunden, so daß sie synchron gedreht werden.

Die in der erwähnten Gebrauchsmusteranmeldung beschriebene Ventilstoppvorrichtung umfaßt Kipphebel, die durch die Drehung von Nocken verkippt werden, ein Einlaßventil und ein Auslaßventil, die durch Ventilfedern in Schließrichtung unter Vorspannung gehalten werden, Rotoren, die drehbar an Ventilschäften der Ventile befestigt sind und mit den Enden der Kipphebel in und außer Eingriff treten, eine Rotorverbindungseinrichtung, die die Rotoren mit Kurbelarmen und einem Gestängemechanismus verbindet, so daß sich die Rotoren synchron drehen können, und eine Drehvorrichtung für die Rotoren. Das Einlaßventil und das Auslaßventil werden in Betrieb gesetzt, wenn die Enden der Kipphebel mit den Rotoren in Eingriff treten. Die Ventile werden außerBetrieb gesetzt und in einen geschlossenen Zustand gebracht, wenn die Kipphebel und Rotoren außer Eingriff treten. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jeder Rotor an diametral gegenüberliegenden Seiten mit zwei kleinen Vorsprüngen versehen. Die Betätigungsenden der Kipphebel sind verzweigt, so daß zwei Klauen gebildet werden. Der Raum zwischen den beiden Klauen ist geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Teiles der Rotoren. Der Abstand zwischen diesen beiden Klauen entspricht dem Abstand zwischen den beiden kleinen Vorsprüngen des Rotors. Wenn die kleinen VorSprünge mit den Klauen fluchten, steigt der Rotor infolge der Nockendrehung an und fällt ab, so daß das Ventil geöffnet und geschlossen wird (hiernach als Ventiltätigkeit bezeichnet). Wenn sich der Rotor aus dieser Stellung um 90°

dreht, überspannen die Klauen am Ende des Kipphebels den zylindrischen Teil des Rotors. Somit bewegt sich selbst bei einem Verkippen des Kipphebels der Rotor nicht. Das Ventil wird daher außer Betrieb gesetzt und in einen geschlossenen Zustand gebracht.

Bei der vorstehend beschriebenen Ventilstoppvorrichtung ist jedoch manchmal bei hoher Motordrehzahl nicht genügend Zeit vorhanden, damit sich der Rotor zwischen dem Kompressionshub und dem Expansionshub um 90° drehen kann. In solchen Fällen dreht sich der Rotor nur Schritt um Schritt, bis die Klauen mit der Oberseite der kleinen Vorsprünge außer Eingriff treten. Das Einlaßventil und das Auslaßventil bleiben daher im außer Betrieb gesetzten Zustand.

Auch wenn man versucht, während einer hohen Motordrehzahl das Einlaßventil und das Auslaßventil aus dem stillgesetzten Zustand wieder in Betrieb zu setzen, treten die Klauen zuerst mit den kleinen Vorsprüngen in Eingriff, so daß sich der Rotor manchmal nur um einen geringen Betrag dreht, bevor er die vorgegebene Stellung erreicht. Hierbei besteht die Gefahr, daß das im Gestängemechanismus vorhandene Spiel und/oder die Herstellungstoleranzen des Rotors und der Klauen manchmal bewirken, daß entweder das Einlaßventil oder das Auslaßventil zuerst geschlossen wird oder zuerst seine Tätigkeit wieder aufnimmt, d.h. daß beide Ventile nicht synchron betätigt werden.

Wenn sich der Betriebszustand des Einlaßventils oder des Auslaßventils vor dem des anderen Ventils ändert, wenn im Betrieb befindliche Einlaß- und Auslaßventile außer Betrieb gesetzt werden, wird das Auslaßventil manchmal zuerst gestoppt oder geschlossen. Wenn andererseits sich außer Betrieb befindende Einlaß- und Auslaßventile in Betrieb gesetzt werden, beginnt manchmal das Einlaßventil zuerst zu arbeiten. In solchen Fällen wird das Kraftstoff-Luft-Gemisch, die eingeführte Luft oder das verbrannte Gemisch in den Zylindern zurück in das Ansaug-

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rohr geblasen, wodurch die Funktionsfähigkeit des Motors beeinträchtigt wird.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung soll das vorstehend erläuterte Problem bei einer Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine ausgeschaltet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der jedes Paar der Einlaß- und Auslaßventile mit einer Ventilstoppvorrichtung versehen ist und bei der bei einer synchronen Tätigkeit dieser Ventilstoppvorrichtungen die Einlaßventile zuerst gestoppt werden, wenn die Einlaß- und Auslaßventile außer Betrieb gesetzt und geschlossen werden, und bei der die Auslaßventile zuerst wieder in Tätigkeit versetzt werden, wenn die Einlaß- und Auslaßventile in Betrieb genommen werden. Dadurch wird verhindert, daß während des Steuervorganges für die Ventilarretierung das in den Zylindern befindliche Gas zur Einlaßseite zurückkehren kann. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit von Brennkraftmaschinen verbessert, die mit Ventilstoppvorrichtungen versehen sind.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine gelöst, die umfaßt:

Kipphebel, die durch die Drehung von Nocken verkippt werden, ein Einlaßventil und ein Auslaßventil, die durch Ventilfedern in Schließrichtung unter Vorspannung gehalten werden, Rotoren, die an den Schäften der Ventile drehbar befestigt sind und mit den Enden der Kipphebel in und außer Eingriff treten, eine Rotorverbindungseinrichtung, die die Rotoren mit Kurbelarmen und einem Gestängemechanismus verbindet, damit diese sich synchron drehen können,und eine Drehvorrichtung für die Rotoren. Das Einlaßventil und das Auslaßventil werden in Tätigkeit gesetzt, wenn die Enden der Kipphebel mit den Rotoren in Eingriff treten. Die Ventile werden außer Betrieb gesetzt und in einen geschlossenen Zustand gebracht, wenn die Kipphebel und die Rotoren außer Eingriff treten.

Bei der vorstehend beschriebenen Konstruktion entspricht die Ventilstoppvorrichtung der vorstehend erwähnten Vorrichtung, die auf den gleichen Erfinder zurückgeht. Die in der vorliegenden Anmeldung beschriebene Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel des Rotors am Einlaßventilschaft größer ausgebildet ist als der des Rotors am Auslaßventilschaft.

Infolge dieses neuartigen Merkmals, das bei einer Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der das Einlaßventil und Auslaßventil so gesteuert werden, daß sie synchron arbeiten, vorgesehen ist, schließt das Einlaßventil vor dem Auslaßventil, wenn die in Betrieb befindlichen Ventile außer Betrieb gesetzt werden. Wenn die außer Betrieb befindlichen Ventile in Tätigkeit versetzt werden, öffnet das Auslaßventil vor dem Einlaßventil. Auf diese Weise kann verhindert werden, daß in den Zylindern befindliches Gas während dieses Steuervorgangs zurück zur Einlaßseite geblasen wird. Die Zuverlässigkeit und Funktionsfähigkeit von Motoren, die mit derartigen Ventilstoppvorrichtungen versehen sind, wird daher verbessert. Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen 5 in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei können sämtliche beschriebenen und gezeigten Teile von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Es zeigen:

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch eine bekannte Ventil-

stoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine;

Figur 2 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteiles der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung;

Figur 3 einen vertikalen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel, bei dem die in Figur 1 gezeigte Ventilstopp-

Vorrichtung an einem Einlaßventil und einem Auslaßventil befestigt ist und bei dem die Ventile synchron betätigt werden;

Figur 4 einen Vertikalschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 5 eine Draufsicht entlang Linie V-V in Figur 4, in Richtung der Pfeile gesehen; und die

Figuren

6 und 7 Draufsichten auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei Figur 6 den Zustand zeigt, in dem sich das Einlaßventil und das Auslaßventil in Tätigkeit befinden ,und Figur 7 den Zustand zeigt, in dem das Einlaßventil und Auslaßventil außer Betrieb gesetzt sind.

Nachfolgend wird zuerst eine bekannte Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine beschrieben, um die Unterschiede zwischen bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und dem Stand der Technik aufzuzeigen.

In den Figuren 1 bis 3 ist die Ventilstoppvorrichtung der ja-

panischen Gebrauchsmusteranmeldung 56-57839 dargestellt.

Wie man aus Figur 1 ersehen kann, ist ein Zylinderkopf 1 mit einer Zündkerze 2, einer Brennkammer 3 und einem Auslaßkanal 4 versehen. Der Auslaßkanal 4 weist ein Auslaßventil 5 auf. Das Auslaßventil 5 wird durch eine Ventilfeder 7, die zwischen der Oberseite des Zylinderkopfes 1 und einem Ventilhalter 5' angeordnet ist, so unter Druck gesetzt, daß es den Auslaßkanal 4 verschließt. Das Ventil wird ferner durch einen Kipphebel 9 betätigt. Der Kipphebel 9 kippt in Abhängigkeit von der Drehung eines Nocken 10 um einen Kippunkt, der mit Hilfe einer Mutter 8 auf den Zylinderkopf 1 aufgeschraubt ist, so

daß das Ende des Kipphebels 9 ansteigt und abfällt. Ein Ventilschaft 6 des Auslaßventils 5 erstreckt sich weiter nach oben als ein normaler Ventilschaft. Ein Rotor 11 ist mit geringem Spiel drehbar an dem nach oben verlaufenden Teil des Ventilschaftes 6 befestigt.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, weist der Rotor 11 an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen seiner Seiten zwei kleine Vorsprünge 12a und 12b auf. Das Betätigungsende des Kipphebels ist in zwei Klauen 13a und 13b aufgeteilt.

Der Raum zwischen den Klauen 13a und 13b ist geringfügig größer als der Durchmesser des zylindrischen Teiles des Rotors 11. Wenn sich daher der Rotor 11 aus der in Figur 2 gezeigten Stellung um 90° dreht, überspannen die Klauen 13a und 13b des Kipphebels 9 den zylindrischen Teil des Rotors 11. Zur gleichen Zeit entspricht die Strecke zwischen den Klauen 13a und 13b der Entfernung zwischen den kleinen Vorsprüngen 12a und 12b. Wenn sich daher der. Rotor 11 in der in Figur.2 gezeigten Stellung befindet, stehen die Klauen 13a und 13b mit den Oberseiten der kleinen Vorsprünge 12a und 12b in Kontakt.

Eine Schraubenfeder 15 ist um einen zylindrischen Lagerschaft 16 benachbart zum Lagerpunkt des Kipphebels 9 gewickelt. Ein Ende der Feder 15 wirkt auf die Oberseite eines Flansches 14 ein, der am unteren Teil des Rotors 11 ausgebildet ist, so daß der Rotor 11 kontinuierlich gegen den Ventilschaft 6 gepreßt wird·. Das andere Ende der Feder 15 ist am Kipphebel 9 befestigt. Die auf den Rotor 11 einwirkende Reaktionskraft preßt den Kipphebel 9 an den Nocken 10.

Ein Stift 17 ist am Ende des Flansches 14 des Rotors 11 parallel zum Ventilschaft 6 montiert. Ein Ende eines Hebels 19 ist über eine Hülse 18 gleitend mit dem Stift 17 entlang dessen Achse verbunden. Der Hebel 19 ist in geeigneter Weise flexibel ausgebildet. Der mittlere Teil des Hebels 19 wird durch einen Stift 20 gelagert. Der Hebel 19 kann um den Stift 20 verschwenkt

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werden. Das andere Ende des Hebels 19 ist an einen Kolben 22 eines Solenoid 21 angeschlossen.

Wenn die Klauen 13a und 13b des Kipphebels 9 mit den Oberseiten der kleinen Vorsprünge 12a und 12b des Rotors 11 in Kontakt stehen, wie in Figur 2 gezeigt, wird das Auslaßventil 5 in Abhängigkeit von der Kippbewegung des Kipphebels 9 und somit in Abhängigkeit von der Drehung des Nockens 10 betätigt. Wenn dem Solenoid 21 Strom zugeführt wird und sich der Kolben 22 von der Blattebene in Figur 1 nach außen bewegt, wird der Hebel 19 um den Stift 20 verschwenkt, so daß der mit dem Ende des Hebels 19 verbundene Stift 17 eine Drehkraft erhält und der Rotor 11 um den Ventilschaft 6 gedreht wird. Die kleinen Vorsprünge 12a und 12b des Rotors 11 ändern daher ihre Lage und bewegen sich aus dem Kontakt mit den Klauen 13a und 13b heraus. Dadurch wird selbst dann, wenn der Kipphebel 9 durch die Rotation des Nockens 10 verkippt wird, die vom Kipphebel 9 ausgeübte Betätigungskraft nicht auf den Rotor 11 übertragen, so daß das Auslaßventil nicht betätigt wird.

Wie in Figur 3 gezeigt ist eine derartige Ventilstoppvorrichtung an einem Einlaßventil 35 und einem Auslaßventil 5 befestigt, die an einem Einlaßkanal 34 und einem Auslaßkanal 4 angeordnet sind, welche mit einem Teil der Brennkammer in Verbindung stehen. Die Ventilstoppvorrichtungen stehen miteinander in Verbindung, so daß sie synchron gesteuert werden können. Hülsen 18, 18 sind an beiden Enden einer Verbindungsstange 36 befestigt. Diese Hülsen stehen in Gleitverbindung mit einem Stift 41 auf der Einlaßseite und einem Stift 17 auf der Auslaßseite. Die Stifte 17 und 41 sind miteinander verbunden .

Ein Antriebshebel 37 und ein angetriebener Hebel 38, die elastisch ausgebildet sind, sind über Stifte drehbar mit der Verbindungsstange 36 verbunden. Der Antriebshebel 37 ist mit einem Stift 42 an seinem mittleren Teil an einem Hängelager

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39 gelagert, weist ein Langloch 44 in seinem oberen Ende auf und ist über das Langloch 44 mit dem Kolben 22 des Solenoids21 verbunden. Auch der angetriebene Hebel 38 ist mit einem Stift 43 am Hängelager 39 gelagert. Die Entfernung zwischen dem Stift 43 und dem Stift 45 des angetriebenen Hebels 38 entspricht der Entfernung zwischen einem Stift 46 des Antriebshebels 37 und dem Stift 42. Somit bilden die Verbindungsstange 36, die Hebel 37 und 38 und das Hängelager 39 einen Parallelkurbelmechanismus.

Eine Rückstellfeder 47 ist zwischen dem Solenoid 21 und einer am Kolben 22 montierten Platte 22a angeordnet. Die Feder 47 setzt den Kolben 22 so unter Druck, daß sich dieser zur vorstehenden Seite hin bewegt, wenn das Soleonid 21 aberregt wird. Wenn das Soleonid 21 durch eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) erregt wird, wird der Kolben 22 gegen die Rückstellfeder 47 eingezogen. Zusammen mit der Bewegung des Kolbens 22 verschwenkt der Antriebshebel 37 um den Stift 42, der den mittleren Teil des Hebels 37 trägt. Die Verbindungsstange 36 und der Stift 46 werden somit in die der Bewegung des Kolbens 22 entgegengesetzten Richtung verschoben. Da der Antriebshebel 37 und der angetriebene Hebel 38 einen Parallelgestängemechanismus bilden, ändert sich die Winkellage der Verbindungsstange 36 während des Verschiebens nicht, so daß diese den Rotor 11 dreht und somit das Einlaßventil und das Auslaßventil 5 gleichzeitig gesteuert werden.

Die im Solenoid 21 erzeugte Drehkraft des Rotors 11 ist nicht stark genug, um den Rotor 11 zu drehen, während sich das Einlaßventil 35 und das Auslaßventil 5 aufgrund der Drehung des Nockens 10 in Tätigkeit befinden. Diese Drehkraft kann nur dann den Rotor 11 in Drehung versetzen, wenn der Grundkreis des Nockens 10 den Kipphebel 9 berührt, das heißt zwischen dem Kompressionshub und dem nächsten Expansionshub des Motors.

Somit verbleiben das Einlaßventil 35 und das Auslaßventil 5 im geschlossenen Zustand.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben.

Die Figuren 4 und 5 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung. Die gleichen Teile wie bei der Vorrichtung der Figuren 1 bis 3 sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen. Auf eine Beschreibung dieser Teile wird verzichtet.

Ein Rotor 11 und ein Rotor 51 sind am Auslaßventilschaft und am Einlaßventilschaft befestigt und an ihren unteren Enden jeweils mit einem Flansch 14 und einem Flansch 54 versehen.

Ein Stift 17 und ein Stift 41 sind jeweils an den Flanschen 14 und 54 montiert. Diese Stifte 17 und 41 sind durch die Stange 36 miteinander verbunden. Die im Magnetventil 21 erzeugte Antriebskraft wird über den elastischen Antriebshebel 37 und einen ähnlichen angetriebenen Hebel 38 auf die Rotoren 11 und 51 übertragen.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion der Ventilstoppvorrichtung entspricht der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch der Stift 41, der am Rotor 51 der Einlaßventilseite montiert ist, in einer Entfernung 1 vom Drehpunkt des Rotors 51 befestigt. Der am Rotor 11 der Auslaßventilseite montierte Stift 17 ist unter einer Entfernung 1„ vom Drehpunkt des Rotors 11 befestigt. Die Länge eines jeden Kurbelarmes ist so eingestellt, daß 1_ größer ist als I₊, d.h. 1„ > 1_T.

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Darüber hinaus ist der Rotor 51 an der Einlaßventilseite ebenfalls mit kleinen Vorsprüngen 52a und 52b versehen wie der Rotor 11 an der Auslaßventilseite. Diese kleinen Vorsprünge stehen mit zwei Klauen (nicht gezeigt) am Ende des Kipphebels (nicht gezeigt) in Berührung. Im Betriebszustand des Einlaßunci Auslaßventils sind die Rotoren 11 und 51 so angeordnet, daß beide Mittellinien 49 und 50 der entsprechenden kleinen Vorsprünge 12a, 12b die Längsmittellinie des Kipphebels 9 genau

unter einem rechten Winkel schneiden, d.h. die Kontaktlinie zwischen den beiden Klauen 13a, 13b des Kipphebels 9 und den kleinen Vorsprüngen 12a, 12b und 52a, 52b verläuft parallel zu den Mittellinien 49 und 50.
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Wenn bei dieser Ventilstoppvorrichtung das Solenoid 21 erregt wird, wird der Kolben 22 zum Solenoid 21 hin angezogen, und die Verbindungsstange 36 wird über den Antriebshebel 37 verschoben. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die größere Länge des Kurbelarmes des Rotors 11 gegenüber der des Rotors 51 (1„ > 1 ) eine Phasendifferenz im Drehwinkel zwischen dem Rotor 11 und dem Rotor 51 während deren Drehung. Somit wird der Drehwinkel des Rotors 51 des Einlaßventils 35 größer als der des Rotors 11 des Auslaßventils 5. Das Einlaßventil 35 wird daher eher außer Betrieb gesetzt und geschlossen als das Auslaßventil 5. Der Antriebshebel 37 verschiebt dann die Verbindungsstange 36, wodurch das Auslaßventil 5 außer Betrieb gesetzt und geschlossen wird.

wie vorher erwähnt, konnte bei der in den Figuren 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung bei niedriger Motordrehzahl das Auslaßventil 5 in einem Zyklus aus Kompressionshub und Expansionshub vollständig außer Betrieb gesetzt werden, wenn jedoch die Motordrehzahl hoch war, wurden zur Beendigung dieses Vorganges einige Zyklen bis hinauf auf 20 Zyklen benötigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht jedoch die Phasendifferenz im Drehwinkel zwischen dem Rotor 11 und dem Rotor 51 ein zuverlässiges Außerbetriebsetzen des Einlaßventils 35 vor dem Auslaßventil 5. Somit wird das in den Zylindern befindliehe Verbrennungsgas daran gehindert, in den Ansaugkanal zurückgeblasen zu werden. Da beim Übergang des Einlaßventils 35 und des Auslaßventils 5 vom geschlossenen, außer Betrieb befindlichen Zustand in den Betriebszustand die Drehung des Rotors 51 des Einlaßventils 35 gegenüber der des Rotors 11

35. des Auslaßventils 5 verzögert wird, treten die kleinen Vor-

sprünge 12a und 12b zuerst mit den Klauen 13a und 13b des Kipphebels 9 in Berührung. Das Auslaßventil 5 erhält somit eine Antriebskraft, so daß es seine Tätigkeit früher aufnimmt, als das Einlaßventil 35. Auf diese Weise wird das in den Zylindern befindliche Verbrennungsgas daran gehindert, in den Ansaugkanal zurückgeblasen zu werden.

In den Figuren 6 und 7 ist eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Diese Figuren zeigen nur die Relativlage zwischen jedem Rotor und den Verbindungsmechanismen, wenn das Einlaßventil ur\d das Auslaßventil in Tätigkeit sind und wenn die Ventile stillgelegt sind. Zur besseren Übersicht sind die Hauptteile des Ventilsystems weggelassen worden.

Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der ersten Ausführungsform besteht darin, daß anstelle der einzigen Verbindungsstange 36 bei der ersten Ausführungsform zwei Hebel 60 und 61 und eine Verbindungsstange 66, die diese Hebel miteinander verbindet, als die Rotoren 11 und 51 miteinander verbindende Gestängemechanismen vorgesehen sind. Auch sind hierbei die Entfernungen zwischen den Schwenkpunkten der Hebel 60 und 61 und den Kippunkten dieser Hebel unterschiedlich groß ausgebildet und nicht die Längen der Kurbelarme. Das bedeutet, daß die Hebel 60 und 61 Schwenkpunkte 62 und 63 an den Drehpunkten dieser Hebel aufweisen. Ein Ende der Hebel 60 und 61 ist miteinander über eine Stange 66 verbunden. Die Verbindungspunkte 64 und 65 sind als Kippunkte ausgebildet. Die anderen Enden der Hebel 60 und 61 sind gegabelt. Diese gegabelten Teile halten jeweils zwischen sich Stifte 17 und 41, die an den Rotoren 11 und 51 montiert sind.

Der Kolben 22 des Solenoids 21 ist mit einer Nut 68 versehen, die in einer Nut 69 eines am mittleren Teil des Hebels 60 montierten gegabelten Armes 67 eingepaßt ist. Der Kolben ist über diese Nuten 68 und 69 mit denj Arm 67 verbunden.

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Die im Solenoid 21 erzeugte Antriebskraft wird über den Kolben 22 und den Arm 67 auf den Hebel 60 übertragen und über die Stange 66 weiter auf den Hebel 61 übertragen.

Die Strecke 1 zwischen dem Schwenkpunkt 63 und dem Kipppunkt 65 des Hebels 61 der Einlaßventilseite und die Strecke 1„ zwischen dem Schwenkpunkt 62 und dem Kippunkt 64 des Hebels 60 der Auslaßventilseite sind so eingestellt, daß die Strecke 1_ kleiner ist, als die Strecke 1„ (d.h. 1„>1_X).

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Wenn das Solenoid 21 erregt wird, bewirkt die Drehung der Hebel 60 und 61, daß die Rotoren 11 und 51 von dem Zustand der Figur 6, in dem sich das Einlaßventil und das Auslaßventil in Tätigkeit befinden, in den Zustand der Figur 7, in dem die Ventile stillgelegt sind, verschoben werden. Hierbei wird durch die Beziehung 1„> 1 eine Phasendifferenz im Drehwinkel zwischen den Rotoren 11 und 51 erzeugt. Somit wird der gleiche Effekt wie bei der ersten Ausführungsform erzielt.

Darüber hinaus kann, wie in Figur 7 gezeigt ist, infolge der Phasendifferenz im Drehwinkel die Mittellinie'der kleinen Vorsprünge 12a und 12b des Rotors 11 so angeordnet werden, daß sie die Längsmittellinie des Kipphebels 9 nicht unter einem rechten Winkel schneiden. Daher müssen selbst in diesem Fall die Klauen 13a und 13b des Kipphebels 9 daran gehindert werden, daß sie mit den kleinen Vorsprüngen 12a und 12b in Kontakt treten. Aus diesem Grund muß die Breite W der kleinen Vorsprünge 12a und 12b ausreichend kleiner sein als der Abstand zwischen den Klauen 13a und 13b (der Durchmesser des Rotorkopfes),und es ist erforderlich, das Verhältnis zwischen 1 und 1 (1 : 1 ) in geeigneter Weise auszuwählen.

Erfindungsgemäß wird somit eine Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, welche ein Einlaßventil und ein Auslaßventil umfaßt, die jeweils mit einem Ventilstoppmecha-

nismus versehen wird. Diese Mechanismen sind über einen Gestängemechanismus miteinander verbunden, so daß sie synchron gedreht werden. Der Drehwinkel des am Einlaßventil befestigten Ventilstoppmechanismus ist dabei größer als der des am Auslaßventil montierten Ventilstoppmechanismus. Wenn die Ventile außer Betrieb gesetzt und in einen geschlossenen Zustand gebracht werden, wird somit das Einlaßventil eher betätigt als das Auslaßventil. Wenn die Ventile in Betrieb gesetzt werden, wird das Auslaßventil eher betätigt als das Einlaßventil. Somit wird das in den Zylindern befindliche Verbrennungsgas während eines Steuervorganges zum Stillegen eines Ventils daran gehindert, zur Einlaßseite hin zurückgeblasen zu werden.

Claims

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Bavariaring 4, Postfach 8000 München 2

Tel.: 0 89-53 96 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapafent Ml

-M^- 03. Juni 1983

DE 3065

case TYT-3881-DE Patentansprüche

M J Ventilstoppvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Kipphebeln, die durch die Drehung von Nocken verkippt werden, einem Einlaßventil und einem Auslaßventil, die durch Ventilfedern in Schließrichtung unter Vorspannung gehalten werden, Rotoren, die an Schäften der Ventile drehbar befestigt sind und mit Enden der Kipphebel ein- und ausrücken, einer Rotorverbindungseinrichtung, die die Rotoren mit Kurbelarmen und einem Gestängemechanismus verbindet, damit sich die Rotoren synchron drehen können, und einer Dreheinrichtung für die Rotoren, wobei sich die Ventile öffnen und schließen, wenn die Enden der Kipphebel mit den Rotoren in Eingriff treten, und außer Betrieb gesetzt und in einen geschlossenen Zustand gebracht werden, wenn die Kipphebel und die Rotoren·außer Eingriff treten, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwinkel der Rotoren (11, 51) so eingestellt sind, daß der Drehwinkel des am Einlaßventilschaft befestigten Rotors (51) größer ist als der Drehwinkel des am Auslaßventilschaft (6) befestigter Rotors (11).

0 2. Ventilstoppvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (11, 51) an diametral gegenüberliegenden Stellen ihrer Seiten zwei kleine Vorsprünge (12a, 12b; 52a, 52b) aufweisen und daß die Kipphebel (9) an ihren Enden mit zwei Klauen (13a, 13b) versehen sind, die zwischen sich Köpfe der Rotoren (11, 51) halten und nur mit den Oberseiten der kleinen Vorsprünge in Kontakt stehen.

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3. Ventilstoppvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (11, 51) an ihren unteren Enden mit Flanschen (14) versehen sind, daß an den Flanschen in Parallellage zum Ventilschaft

(6) Stifte (17, 41) montiert sind und daß die Stifte (17, 41) über einen Gestängemechanismus miteinander verbunden sind.

4. Ventilstoppvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r ch gekennzeichnet, daß die Entfernung 1 zwischen einem Drehpunkt des am Einlaßventilschaft befestigten Rotors (51) und dem Stift an der Einlaßventilseite geringer ist als die Entfernung 1 zwischen einem Drehpunkt des am Auslaßventilschaft (6) befestigten Rotors (11) und dem Stift der Auslaßventilseite.

5. Ventilstoppvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gestängemechanismus zwei Hebel (60, 61) umfaßt, die an ihren mittleren Teilen schwenkbar am Motor gelagert und an jedem Ende über eine Stange (66) miteinander verbunden sind, so daß die Verbindungspunkte (64, 65) zu Kippunkten werden, daß die anderen Enden der Hebel mit Gabeln versehen sind, zwischen die die am Rotor montierten Stifte eingesetzt sind, und daß die Entfernungen zwischen jedem Schwenkpunkt und Kippunkt (64, 65) so eingestellt sind, daß die Entfernung 1 zwischen dem Schwenkpunkt (63) des mit der Einlaßventilseite verbundenen Hebels (61) und des Kippunktes (65) der gleichen Seite geringer ist als die Entfernung 1„ zwischen dem Schwenkpunkt(62) des mit der Auslaßventilseite verbundenen Hebels (60) und dem Kippunkt (64) der gleichen Seite.

6. Ventilstoppvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Stifte gleitend mit einem Ende eines Kipphebels (9) verbunden ist und daß das andere Ende des Kipphebels (9) mit einem Kolben (22) eines SoIenoides(21) verbunden ist.