DE3610447A1

DE3610447A1 - Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3610447A1
Application number: DE19863610447
Authority: DE
Inventors: Aladar O. Dearborn-Heights Mich. Simko
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1985-04-04
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1986-10-16
Also published as: JPS61232309A; GB8607106D0; US4561391A; GB2173255A; DE3610447C2; GB2173255B

Description

Müller, Schupfner S Gauger · Postfach 8013 69 · D-8000 München

Hans-Jürgen Müller :"'. Gerhard D-Sdhupfher.J Hans-Peter Gauger Patentanwälte 36 Ί 0447

European Patent Attorneys Mandataires en brevets europeens

Dr.-Ing. Robert Poschenrieder

(1931 -1972) f
Dr.-Ing. Elisabeth Boettner

(1963-1975)

Dipl.-Ing. Hans-Jürgen Müller Dipl.-Chem. Dr. Gerhard Schupfner* Dipl.-Ing. Hans-Peter Gauger

Postfach 8013 69 Lucile-Grahn-StraBe 38 D-8000 München 80

Telefon: (0 89) 4 70 60 55/56 Telex: 523016 Telegramm / cable: Zetapatent®. München

Ihr Zeichen /Your ref.

Unser Zeichen / Our ref.

GFK-2817

München / Munich,

27. März 1986

Betrifft:/Ref.:

. Anwaltsakte: GFK-281

FORD-WERKE AKTIENGESELLSCHAFT
OTTOPLATZ 2, 5000 KÖLN-DEÜTZ(DE)

Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Gattung.

Bei einer aus der US-PS 4 267 811 bekannten Ventilsteuerung dieser Art ist die Drehachse der Nockenwelle in der allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene angeordnet. Weiterhin sind dabei die Kipphebel für die Einlaßventile auf einer ersten Welle und die Kipphebel für die Auslaßventile auf einer zweiten Welle gelagert, die oberhalb der Nockenwelle zu beiden Seiten dieser Vertikalebene angeordnet sind.

Aus der US-PS 3 967 601 ist eine gattungsähnliche Ventilsteuerung bekannt, bei welcher zur Betätigung von ebenfalls vier Ventilen pro Zylinder ein gegabelter Kipphebel in der Kombination mit zwei weiteren Kipphebeln verwendet ist, die wegen einer dabei jedoch verwirklichten Ausrichtung aller Ventile parallel zu der Achse des deshalb im Durchmesser auch wesentlich größeren Zylinders eine im Vergleich zu dem gegabelten Kipphebel nahezu doppelt so große Hebellänge aufweisen. Aus der US-PS 3 139 870 ist eine weitere nur gattungsähnliche Ventilsteuerung bekannt, bei der eine obenliegende Nockenwelle seitlich versetzt zu der allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene oberhalb einer zu dieser Vertikalebene ebenfalls seitlich versetzten Kipphebelwelle angeordnet ist, auf welcher an jedem Zylinder vier Kipphebel zur Betätigung von auch dabei achsparallel ausgerichteten Ventilen gelagert sind. An jedem Kipphebel ist dabei noch eine an einem gemeinsamen Nocken der Nockenwelle abrollende Betätigungsrolle gelagert. Aus der US-PS 1 415 167 ist dieses Prinzip einer Ventilsteuerung dahin abgewandelt,

daß die Drehachsen der Nockenwelle und der Kipphebelwelle in der allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene angeordnet und zwei der Kipphebel durch einen mit zwei gegabelten Betätigungsenden versehenen einzigen Kipphebel ersetzt sind, der dabei wie die Zündkerze eine mittige Anordnung zu den beiden anderen Kipphebeln aufweist.

Die durch die Patentansprüche gekennzeichnete Erfindung löst die Aufgabe, eine Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine der angegebenen Gattung bereit zu stellen, die eine weniger voluminöse Ausbildung aufweist und damit auch für eine Brennkraftmaschine von Personenkraftwagen verwendbar ist, die kleinere Zylinderbohrungen bis maximal etwa 93 mm im Durchmesser aufweisen.

Die mit der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung erzielbaren Vorteile liegen im wesentlichen darin, daß durch die seitlich versetzte Anordnung der Nockenwelle oberhalb der einzigen Kipphebelwelle jetzt an jedem Zylinder genügend Raum £ geschaffen ist für die zentrale Anordnung der Zündkerze, was eine maßgebliche Voraussetzung dafür ist, daß in Verbindung auch mit der zu der Zylinderachse schrägen Ausrichtung der Ventile ein optimaler Verbrennungsablauf erhalten wird. Die gesamte Ventilsteuerung kann damit andererseits auch ein verhältnismäßig kleines Bauvolumen erhalten, so daß sie ohne weiteres für eine Brennkraftmaschine verwendbar ist, bei der die Zylinderbohrungen im Durchmesser auch noch kleiner als etwa 93 mm sein können, welches das maßgebliche Richtmaß bei den Brennkraftmaschinen für Personenkraftwagen darstellt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

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Figur 1 eine Schnittansicht der Ventilsteu

erung und

Figur 2 eine Draufsicht eines Teil der Ven

tilsteuerung in Richtung der in Figur 1 mit den Pfeilen II-II verdeutlichten Ansichtsebene.

Die in Figur 1 gezeigte Schnittansicht der Ventilsteuerung ist für den Zylinderkopf 10 einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine vorgesehen, bei der an jedem Zylinder die Mündungen 12 und 14 eines Einlaßkanals 18 und eines Auslaßkanals 20 an einer Verbrennungskammer 16 angeordnet sind. Die Mündungen 12,14 der Ein- und Auslaßkanäle 18,20 sind mit dem Ventilteller der üblichen Ein- und Auslaßventile 22 und 24 verschließbar, die durch Schließfeder-Anordnungen 26 vorgespannt sind und eine zur Zylinderachse schräge Ausrichtung zur beiden Seiten einer allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene aufweisen.

Die für zwei Einlaßventile 22 und zwei Auslaßventile 24 pro Zylinder vorgesehene Ventilsteuerung umfaßt eine obenliegende Nockenwelle 30, an welcher pro Zylinder ein gemeinsamer Betätigungsnocken 31 für dessen vier Ventile vorgesehen ist. Die Drehachse der Nockenwelle 30 ist dabei seitlich versetzt zu der allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene, in welcher auch die Achse einer tiefer als die Nockenwelle angeordneten Kipphebelwelle 32 angeordnet ist. Auf dieser Kipphebelwelle 32 ist in einer mittigen Anordnung zwischen zwei weiteren Kipphebeln 46 und 48 ein gegabelter Kipphebel 34 gelagert, der mit zwei sich bezüglich eines Scheitels 36 verzweigenden Betätigungsenden 38 zur Betätigung des äußeren Endes 40 der beiden Auslaßventile 24 angeordnet ist. Die beiden anderen Kipphebel 46 und 48 sind andererseits derart auf der Kipphebelwelle 32 gelagert, daß durch sie das äußere Ende der beiden Einlaßventile 22 betätigbar ist. Die Betätigung wird dabei durch Betätigungsrollen 44 und 52 vermittelt,

die an dem gegabelten Kipphebel 34 und diesen einzelnen Kipphebeln 46 und 48 gelagert sind und an dem zugeordneten Nokken 31 der Nockenwelle 30 unter der Vorspannung der Schließfeder-Anordnungen 26 abrollen. Die Achse der Betätigungsrolle 44 ist etwa in der gleichen Horizontalebene angeordnet wie die Achse der Kipphebelwelle 32, bezüglich welcher andererseits die Achsen der Betätigungsrollen 52 vertikal oberhalb in einer mit der Achse der Nockenwelle 30 nahezu gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind. Für ihre Berührung mit dem Nocken 31 ist jede der Betätigungsrollen 44 und 52 im übrigen in einer Durchgangsöffnung 42 bzw. 50 des zugeordneten Kipphebels angeordnet.

Durch die obenliegende und seitlich versetzte Anordnung der Nockenwelle 30 und die vorbeschriebene Lagerung des gegabelten Kipphebels 34 zwischen den beiden axial beabstandeten Kipphebeln 46 und 48 auf der tiefer angeordneten Kipphebelwelle 32 wird zwischen letzteren ein Zwischenraum 53 erhalten / der die zentrale Anordnung einer Zündkerze 56 erlaubt. Die Installation der Zündkerze 56 ist damit an jedem Zylinder leicht zu bewerkstelligen, weil der Zwischenraum 53 damit auch zwischen benachbarten Zylinderkopfschrauben 28 ausgebildet ist, mittels welcher der Zylinderkopfdeckel 58 am Zylinderkopf 10 befestigt ist. Für die Installation der Zündkerzen 56 kann der Zylinderkopfdeckel 58 noch mit rohrförmigen Zentrierungshilfen 60 versehen sein, die also das Einsetzen der Zündkerzen in die Decke der Verbrennungskammer 16 jedes Zylinders erleichtern.

Claims

Patentansprüche

1.) Ventilsteuerung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle und vier im Winkel zueinander ausgerichteten Ventilen sowie einer zentral angeordneten Zylinderkerze pro Zylinder, wobei die Ventile durch Kipphebel betätigt werden, die auf einer zu der Nockenwelle parallelen Kipphebelwelle gelagert sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Nockenwelle (30) oberhalb der einzigen Kipphebelwelle (32) und seitlich versetzt zu einer deren Achse und allen Zylinderachsen gemeinsamen Vertikalebene angeordnet ist,' und daß für jeden Zylinder auf der Kipphebelwelle (32) axial zu beiden Seiten der Zündkerze (56) jeweils ein Kipphebel (46,48) für die Einlaßventile (22) und in deren Zwischenraum (53) ein mit zwei gegabelten Betätigungsenden (36,38) für die Auslaßventile (24) versehener dritter Kipphebel (34) gelagert sind.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß an jedem Kipphebel (34,46,48) eine an einem gemeinsamen Nocken (31) der Nockenwelle (30) abrollende Betätigungsrolle (44,52) drehbar gelagert ist.

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet , daß die Drehachse der Betätigungsrolle (44) des gegabelten Kipphebels (34) parallel zu der in nahezu der gleichen Horizontalebene angeordneten Achse der Kipphebelwelle (32) ausgerichtet ist und zu ihr die Drehachsen der Betätigungsrollen (52)

der beiden anderen Kipphebel (46,48) obenliegend und in einer mit der Drehachse der Nockenwelle (30) nahezu gemeinsamen Horizontalebene sowie mit der Drehachse der Kipphebelwelle (32) nahezu gemeinsamen Vertikalebene angeordnet sind.