DE3344324A1

DE3344324A1 - Ventiltrieb fuer zumindest zwei gleichzeitig betaetigbare ventile einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3344324A1
Application number: DE19833344324
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Hofbauer; Hermann Dr. 3180 Wolfsburg Krüger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1983-12-08
Filing date: 1983-12-08
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE3344324C2

Description

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Ventiltrieb für zumindest zwei gleichzeitig betätigbare Ventile einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekanntlich ist man daran interessiert, bei einem Ventiltrieb die bewegten Massen möglichst klein zu halten, da sich bei einer-Verringerung dieser Massen entweder die Federkraft und damit die Reibleistung des Ventiltriebs herabsetzen läßt oder aber bei gleicher Federkraft die zulässige Drehzahl des Ventiltriebs erhöht wird.

Günstig in dieser Hinsicht verhalten sich Ventiltriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie beispielsweise aus den US-PS 3 613 647 und 3 633 556, FOIL 1/26, bekannt sind. Dort sind die jochartigen gemeinsamen Ventilschäfte verschiebbar auf Bolzen gelagert, die ihrerseits fest im Zylinderkopf der Maschine angeordnet sind. Die Betätigungskräfte werden von einer seitlich angeordneten Nockenwelle über Kipphebel auf den jochartigen Ventilstößel übertragen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Platzaufwand für einen Ventiltrieb der beschriebenen Art zu verringern. Da ein derartiger mehreren Ventilen gemeinsamer Ventiltrieb verständlicherweise nur für gleichzeitig zu betätigende Ventile

Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Carl H. Hahn, Vorsitzender · Horst Münzner, stellv. Vorsitzender · Claus Borgward · Karl-Hemz 3ram des Aufjichtsrat*· ornf Rr to<+ " ' Ρ/ιΙλ . Dr h\' oamr Frort . Or ■■ -«·»· " u.^h-i /-:·..._. .j... . ., :..„_ „

Einsatz finden kann, handelt es sich zumindest in aller Regel um Ein- oder Auslaßventile, die demselben Brennraum (Zylinder) zugeordnet sind und demgemäß eng beieinanderliegen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen beschreiben die Unteransprüche.

Durch Verwendung zumindest einer allen durch den jochartigen Ventilstößel betätigten Ventilen gemeinsamen, diese umschließenden Ventil-Rückstellfeder benötigt die Erfindung für die Erzeugung der Rückstellfederkräfte der Ventile keinen Platz zwischen den Ventilschäften bzw. zwischen den Schäften einerseits und dem gemeinsamen Ventilstößel einschließlich seiner Lagerung andererseits. Infolge der größeren Windungsdurchmesser kommt man mit einer Feder geringerer Bauhöhe aus.

Die Unteransprüche geben im wesentlichen Konstruktionen an, bei denen durch Integration der erforderlichen hydraulischen Spielausgleichselemente in die angeführten Teile des Ventiltriebs, insbesondere durch Verwendung eines allen Ventilen gemeinsamen Ventilspielausgleichselements an dem gemeinsamen jochartigen Ventilstößel, der Platzbedarf weiter verringert wird.

Im folgenden werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Die Fig. 1, 2 und 3 in zwei zueinander senkrechten Längsschnitten

bzw. in Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4 in einem senkrechten Längsschnitt ein zweites

Ausführungsbeispiel mit einem in einer Ausnehmung einer Wand der Brennkraftmaschine verschiebbar gelagerten jochartigen Ventilstößel,

Fig. 5 eine Ausführungsform mit Bolzenlagerung des

gemeinsamen Ventilstößels und Integration der hydraulischen Steuerung für individuelle hydraulische Spielausgleichselemente sowie

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem allen Ventilen

auch eine gemeinsame hydraulische Spielausgleichsvorrichtung zugeordnet ist, die an dem gemeinsamen Ventilstößel angeordnet ist.

Betrachtet man zunächst die Fig. 1 bis 3, die zur Erläuterung der wesentlichen Bestandteile der Erfindung dienen, so erfolgt die Betätigung der beiden Ventile 1 und 2, die beispielsweise einem Zylinder der Brennkraftmaschine als Einlaßventile zwecks Erzielung eines großen Einlaßquerschnitts zugeordnet sind und von denen in diesen Figuren nur die Ventilschäfte 3 und 4 im einzelnen dargestellt sind, über die beiden identisch ausgebildeten Nocken 5 und 6 auf der von der Maschine in üblicher Weise angetriebenen Nockenwelle 7. Zwischen den freien Schaftenden 3' und 4' der Ventile 1 und 2 einerseits und den Nocken 6 und 7 andererseits erkennt man den jochartigen gemeinsamen Ventilstößel 8, der, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich, den scheibenförmigen Auflagebereich 8' für die Nocken 5 und 6 sowie die Schaftenden 3' und 4' sowie den hülsenartigen Lagerbereich 8" enthält. Mit diesem Lagerbereich 8" gleitet der Ventilstößel 8 auf dem Bolzen 9, der an einer in diesen Figuren nicht dargestellten Wand der Brennkraftmaschine, beispielsweise im Zylinderkopf, gelagert ist.

Betrachtet man nochmals Fig. 3, so erkennt man, daß der Durchstoßpunkt der Achse 10 der Lagerung 8", 9 und die Berührungsstellen 11 und 12 der Nocken 5 und an dem ringscheibenförmigen Bereich 8' auf einer gemeinsamen Linie 13 liegen, die parallel zur Verbindungslinie der beiden Ventile 1 und 2 verläuft, wobei die Achse mittig zwischen den beiden Berührungsstellen 11 und 12 liegt.

Den beiden dargestellten Ventilen ist ferner die Rückstellfeder 14 insofern gemeinsam, als diese Feder die Ventilschäfte 3 und 4 sowie den gemeinsamen Ventilstößel 8 und seinen Lagerbolzen 9 umschließt, so daß zwischen die genannten Bestandteile des Ventiltriebs keine Teile der Feder ragen, und ferner dadurch, daß sich die Rück-stellfeder 14 auf einem allen Ventilen gemeinsamen Federteller 15 abstützt, der also in bekannter und daher nicht im einzelnen zu beschreibender Weise an allen Ventilschäften 3 und 4 festgelegt ist.

Dadurch ist sichergestellt, daß die Ventile und die zwischen sie ragenden Teile von Ventilstößel 8 und Lagerung desselben sehr eng beieinander angeordnet sein können.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der wiederum zwei Ventilen 40 und 41 gemeinsame pchartige Ventilstößel 42, der wiederum den scheibenförmigen Bereich 42' zur Auflage der Noken 43 und 44 sowie den hülsenartigen Lagerbereich 42" enthält, nicht auf einem Bolzen, sondern direkt in der Wand 45 der Brennkraftmaschine in einer Ausnehmung 46 derselben verschiebbar gelagert. In diesem Ausführungsbeispiel steht der Ventilstößel 42 nicht unmittelbar mit den Ventilschäften 47 und 48 in Verbindung, sondern über an sich bekannte und daher nicht zu beschreibende hydraulische Ventilspielausgleichsvorrichtungen 49 und 50. Diese sind verschiebbar in der Wand 45 gelagert, die außerdem Kanäle 51 für die Ölversorgung der Vorrichtungen 49 und 50 enthält.

Die Ventilschäfte 47 und 48 werden von der gemeinsamen Rückstellfeder 52 umschlungen, die sich an dem gemeinsamen Federteller 53 abstützt. Wie schon in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 weist der Ventilteller eine -dort mit 16 bezeichnete- Ausnehmung 55 zum Durchtritt der Lagerung des gemeinsamen Ventilstößels auf.

Betrachtet man nun Fig. 5, so ist die Ölversorgung einschließlich der Steuerung für die hydraulischen Spielausgleichselemente 60 und 61 der Ventile 62 und 63 in den gemeinsamen Ventilstößel 64 und seinen Lagerbolzen 65 integriert. Die Steuerung erfolgt dabei im wesentlichen über den Querkanal 66 im Lagerbolzen 65 zusammen mit der Kante 67 der Ausnehmung 68 im Ventilstößel 64. Auch hier wird also die von den Nocken 69 und 70 ausgehende Betätigungskraft über den Ventilstößel 64 nicht direkt, sondern unter Zwischenschaltung individueller hydraulischer Spielausgleichsvorrichtungen 60 und 61 auf die Ventile 62 und 63 übertragen, denen wiederum die gemeinsame Rückstellfeder 71 und der gemeinsame Federteller 72 zugeordnet sind.

In Fig. 6 schließlich ist noch ein darin bestehender weiterer Schritt zur Verkleinerung der Querabmessungen des Ventiltriebs vorgenommen, daß den Ventilen 80 und 81 außer dem gemeinsamen Ventilstößel 82, der gemeinsamen Rückstellfeder 83 und

dem gemeinsamen Federteller 84 auch eine gemeinsame Spielausgleichsvorrichtung 85 zugeordnet ist, deren wesentliche Bestandteile, vor allem das Rückschlagventil 86 und die Ölzuführung 87, in den Lagerbolzen 88 des VentilstöSels 82 eingearbeitet sind. Kanäle 89 und 90 in Ventilstößel 82 und Lagerbolzen 88 wirken ferner als Steuerung für den Ölzufluß zur Kammer 91.

Im Hinblick darauf, daß bei den verschiedenen Ventilen 80 und 81 unterschiedliche Ventilspiele auftreten können, die mittels der gemeinsamen Vorrichtung 85 kontrolliert werden müssen, erfolgt die Kraftübertragung von dem Ventilstößel auf die Schäfte der Ventile 80 und 81 gelenkig über das waagebalkenartige Druckstück 92, das mit seinem mittleren Bereich gabelartig den Bolzen 87 umgreift und auf dem Bestandteil 96 der Ventilspielausgleichsvorrichtung 85 aufliegt und sich außen auf den Stirnseiten der Ventilschäfte abstützt. Alle Auflagebereiche 93, 94 und 95 dieses Druckstücks 92 sind ballig ausgeführt. Damit ist trotz Verwendung nur einer gemeinsamen Spielausgleichsvorrichtung eine Anpassung an die individuellen Spielverhältnisse bei den einzelnen Ventilen sichergestellt.

Bei Verwendung individueller Federteller an den einzelnen Ventilen wird unterschiedlicher Abrieb der Ventile berücksichtigt. Die Festlegung des Federtellers bzw. der Federteller an den Ventilschäften kann so erfolgen, daß sie Ventile drehen können und/oder leichte Schrägstellungen des Federtellers im Betrieb möglich sind.

Claims

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3180 Wolfsburg
K 3523/1702pt-hu-sa

"ft Dez. 1983

PATENTANSPRÜCHE

Ventiltrieb für zumindest zwei gleichzeitig betätigbare Ventile einer Brennkraftmaschine, wobei zur Einleitung der Betätigungskräfte, die Rückstellfederkräften entgegenwirken, in die freien Endbereiche der Ventilkräfte ein den Ventilen gemeinsamer, jochartiger Ventilstößel an einer Wand der Brennkraftmaschine verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Rückstellfederkräfte zumindest eine den Ventilen (1,2) gemeinsame, ihre Schäfte (3,4) umschließende Rückstellfeder (14) vorgesehen ist.
2. Ventiltrieb nach Anspr.uch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer,

an allen Ventilschäften (3,4) festgelegter Federteller (15) für die Rückstellfeder (14) vorgesehen ist.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (8) auf einem Bolzen (9) verschiebbar gelagert ist.
4. Ventiltrieb nach Anspruch loder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstößel (42) in einer Ausnehmung (46) in der Wand (45) verschiebbar gelagert ist.
5. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Ventilteller (15) eine Ausnehmung (16) zum Durchtritt des Ventilstößels (8) und/oder seiner Lagerung (8",9) aufweist.

BAD ORIGINAL

Vorsitzender Vorstand: Dr. rer. pol. Carl H. Hahn, Vorsitzen.ier ■ Horst Münzner, stellv. Vorsitzende' · Claus Borgward · Karl-He.nz Bt.am

da» AuUichtiratJ: Prol. Dr. techn. Ernst Fiale · Dr. jur. Peter Frerk · Dr.'ju' "^/""'^ngⁱR. Hebbel · Günter HariW"*
6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei direkter Betätigung des Ventilstößels (8) durch Nocken zwei Nocken (5,6) an ihm in solcher Anordnung angreifen, daß die Angriffsstellen (11,12) der Nocken (5,6) am Ventilstößel (8) und der Schnittpunkt der Achse (10) der Lagerung (8",9) desselben auf einer Linie (13) liegen, wobei der Schnittpunkt der Achse (10) in der Mitte liegt.
7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Ventilstößel (64) den Ventilen (62,63) individuell zugeordnete hydraulische Spielausgleichsvorrichtungen (60,61) angeordnet sind, deren hydraulische Ansteuerung (66,68) in die Lagerung (65) des Ventilstößels (64) eingearbeitet ist.
8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine allen Ventilen (80,89) gemeinsame hydraulische Spielausgleichsvorrichtung (85) am gemeinsamen Ventilstößel (82) vorgesehen ist und die Ventilschäfte mit ihm paarweise über waagebalkenähnliche Druckstücke (92) in gelenkiger Verbindung stehen.
9. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß wesentliche Teile (86,87) der Spielausgleichsvorrichtung (85) in den Bolzen (88) eingearbeitet sind.