DE3615967C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Brennkraftmaschine wurde z. B. durch die EP-OS 98 096 bekannt, bei der aber zwei Einlaßventile über zwei Hebel von der Nockenwelle gesteuert werden. Dabei ist die Nockenwelle höhenmäßig zwischen den Schwingachsen der beiden Schwinghebel angeordnet. Dabei sind die beiden, ein Hebelpaar steuernden Nocken der Nockenwelle in einer Ebene angeordnet. Dies führt aber zu einem sehr erheblichen Platzbedarf. Dazu trägt auch der Umstand bei, daß einer der Hebel als Winkelhebel ausgebildet ist.

Weiter wurde durch die DE-PS 4 52 640 eine Brennkraftmaschine bekannt, bei der pro Zylinder mehrere in einem Winkel zueinander stehende Schwenkachsen für die Hebel erforderlich sind, wodurch sich eine sehr aufwendige und voluminöse Konstruktion ergibt. Dabei ergibt sich durch die oberhalb der Nockenwelle angeordneten Schwenkachsen der Hebel eine entsprechend große Bauhöhe. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine sind abgekröpfte Schwinghebel vorgesehen, die in axialer Richtung voneinander distanzierte Nocken aufweisen.

Ziel der Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorzuschlagen, bei der bei einer platz- und gewichtssparenden Ausführung die Steuerzeiten für die Ein- und Auslaßventile beliebig gewählt werden können und eine leichte Zugänglichkeit von einzelnen Ventiltriebsteilen und der Einspritzdüse gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Merkmale erreicht.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich ein geringer Platzbedarf, insbesondere im Hinblick auf den Platzbedarf in der Höhe. Dabei kann für die Betätigung jedes nockenwellenseitigen Ventiles ein einarmiger Schlepphebel vorgesehen sein, der an seinem dem zu betätigenden Ventil abgekehrten Ende an der Außenseite des Zylinderkopfes gelagert ist und zwischen dieser Lagerstelle und dem zu betätigenden Ventil von der darüberliegend angeordneten Nockenwelle bzw. dem zugehörigen Nocken betätigt wird. Jedes der bezüglich der die Zylinderachse und die Kurbelwellenachse enthaltenden Mittelebene gegenüberliegenden Ventile kann über einen zweiarmigen gekröpften Schwinghebel betätigt werden, dessen Schwingachse über dem Schlepphebel liegt, was eine sehr gedrängte Anordnung des Ventiltriebes ermöglicht, ohne daß die Bewegungen der einzelnen Teile des Ventiltriebes in Konflikt kommen könnten, oder größere Zwischenräume erfordern. Dies ist im wesentlichen durch die axiale Versetzung der Nocken sichergestellt. Neben der platz- und gewichtsparenden Konstruktion des Ventiltriebes ergibt sich auch eine hohe Steifigkeit desselben, da die Zwischenhebel nur kurze Armlängen aufweisen müssen. Weiter wird durch die platzsparende Konstruktion die Dimensionierung der kritischen Teile in ausreichendem Maße ermöglicht, so daß eine hohe Lebensdauer und Zuverlässigkeit erreicht wird.

Dabei ist es auch möglich, daß der Schwinghebel einer die Achse der Nockenwelle enthaltenden, senkrecht zur Zylinderachse liegenden Ebene mit dem zugehörigen Nocken zusammenwirkt, was trotz der erforderlichen Verhinderung einer gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Ventiltriebselemente eine einfache Ausbildung des Schwinghebels sicherstellt.

Bei einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine mit vier sich jeweils paarweise bezüglich der Mittelebene gegenüberliegenden Ventilen, kann weiter vorgesehen sein, daß die Nocken zur Betätigung der nockenwellenseitig angeordneten Ventile zwischen den Nocken zur Betätigung der gegenüberliegenden Ventile angeordnet sind.

Auf diese Weise ergibt sich ein einfacher Aufbau. Dabei können, sofern es die konstruktiven Gegebenheiten hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Nocken bzw. Ventilachsen erfordern, die jeweils außenliegenden und/oder auch die innenliegenden Zwischenhebel bezüglich der Nocken- bzw. Schwinghebelachse auch schräg ausgebildet sein, was im Hinblick auf die eingangs genannte Anordnung der Schwingachsen über den Schlepphebeln keine Schwierigkeiten macht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt im Bereich des Zylinderkopfes einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer senkrecht zur Längsmittelebene stehenden und die Zylinderachse enthaltenden Querebene,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt eine Ansicht entlang des Pfeiles III in Fig. 1 bei abgenommenem Ventil­ gehäusedeckel und

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1, wobei hier auch die in den anderen Figuren weggelassene Einspritz­ düse dargestellt ist.

Die nur im Bereich des Zylinderkopfes 1 dargestell­ te Mehrzylinder-Brennkraftmaschine weist je Zylinder vier sich jeweils paarweise bezüglich einer die Zylinderachse 2 und die hier nicht dargestellte Kurbelwellenachse ent­ haltenden Mittelebene gegenüberliegende Ventile 4, 5 auf, die stehend und zumindest annähernd parallel zueinander, sowie hier auch zur Zylinderachse 2, im Zylinderkopf 1 angeordnet und in entsprechenden Führungsbüchsen 6 ge­ führt sind. Die beiden, die zugehörigen Auslaßkanäle 7 abschließenden Auslaßventile sind mit 4 und die beiden, die zugehörigen Einlaßkanäle 8 abschließenden Einlaß­ ventile sind mit 5 bezeichnet.

Alle vier Ventile jedes Zylinders werden von einer gegenüber der Mittelebene 3 seitlich versetzt im Zylin­ derkopf 1 parallel zur nicht dargestellten Kurbelwelle an­ geordneten Nockenwelle 9 über separate Nocken 10, 11 und Zwischenhebel betätigt. Die die nockenwellenseitigen Auslaßventile 4 betätigenden Zwischenhebel sind unmittel­ bar unter der Nockenwelle 9 liegend angeordnet und als einarmige Schlepphebel 12 ausgebildet. Die die jeweils bezüglich der Mittelebene 3 gegenüberliegend angeord­ neten Einlaßventile 5 betätigenden Zwischenhebel sind als gekröpfte Schwinghebel 13 mit über den Schlepphebeln 12 parallel zur Nockenwelle 9 liegender Schwingachse 14 ausgeführt.

Jeder Schlepphebel 12 ist mit seinem dem zu betäti­ genden Auslaßventil 4 abgewandten Ende am Zylinderkopf 1 gelagert, wobei eine Höhenverstellung bezüglich des Widerlagers 15 über einen Kugelbolzen 16 mit Gewinde 17 und Kontermutter 18 ermöglicht ist. Der Kontakt mit dem zugehörigen Nocken 11 erfolgt über eine etwa mittig zwi­ schen den beiden Enden des Schlepphebels 12 angeordnete Rolle 19, die Reibungsverluste im Ventiltrieb verringert und im Betrieb der Anordnung über die Ventilfeder 20, die auf einen Ventilteller 21 wirkt, gegen den Nocken 11 belastet ist.

Der Schwinghebel 13, dessen Schwingachse 14 hier in der gleichen Höhe über dem Zylinderkopfboden wie die Nockenwelle 9 liegt, ist gekröpft ausgebildet, wobei die mit dem zugehörigen Nocken 10 zusammenwirkende Rolle 22 oberhalb einer die Achse der Nockenwelle 9 enthaltenden, senkrecht zur Zylinderachse 2 liegenden Ebene liegt. An dem der Rolle 22 bzw. dem Angriff der Nockenwelle 9 abge­ wandten anderen Ende des zweiarmigen Schwinghebels 13 ist ein über ein Schraubgewinde 23 mit Kontermutter 24 höhen­ verstellbares Betätigungsglied 25 vorgesehen, welches über eine Gelenkpfanne 26 auf den gegenüber den Auslaß­ ventilen 4 verlängerten Schaft der Einlaßventile 5 ein­ wirkt. Der Kontakt zwischen dem Betätigungsglied 25 und dem Schaft des Ventiles 5 ist durch die Ventilfeder 27 bzw. den Ventilteller 28 im Betrieb der Anordnung sicher­ gestellt.

Insbesondere in Fig. 3 ist die Anordnung der Ventile, Nocken und Zwischenhebel bezüglich einer senkrecht zur Mittelebene 3 stehenden und die Zylinderachse 2 enthal­ tenden Querebene 29 ersichtlich. Zwei separate, einarmige Schlepphebel 12 bzw. zugehörige Nocken 11 sind jeweils bezüglich der Querebene 29 innerhalb von je zwei separa­ ten Schwinghebeln 13 bzw. zugehörigen Nocken 10 angeord­ net, wobei hier die Schlepphebel 12 im wesentlichen ge­ streckt und die Schwinghebel 13 - neben der in Fig. 1 ersichtlichen Knickung - mit einer seitlichen Kröpfung ausgeführt sind.

Ebenfalls in Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schwingachse 14, die in der gleichen Ebene wie die Nocken­ welle 9 im Zylinderkopf 1 angeordnet ist, im Bereich der Zylinderachse 2 eine zylinderschalenförmige Ausnehmung 30 aufweist, um der in Fig. 4 samt Haltebügel 31 und Befesti­ gungsschraube 32 eingezeichneten Einspritzdüse 33 Platz zu machen, die im Bereich ihrer Durchdringung des Wasser­ mantels 34 des Zylinderkopfes 1 in einer Hülse 35 geführt ist. Da die Schwingachse 14 zwischen den Befestigungs- bzw. Lagerstellen an den Querwänden 36 des Zylinderkopfes 1 nur relativ kurz ist, ist auch im Bereich der Ausneh­ mung 30 eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit der Schwingachse sichergestellt.

Abgesehen von der in Fig. 3 ersichtlichen Anordnung könnten aber natürlich die einzelnen Zwischenhebel auch abhängig von der gegebenen Lage der einzelnen Ventile und der Nocken an der Nockenwelle anders ausgeführt sein - z. B. mit anderer Kröpfung oder schrägliegend. Auch die Ausbildung bzw. Notwendigkeit der Ausnehmung 30 richtet sich ganz nach den jeweiligen konstruktiven Gegebenhei­ ten im Ventiltrieb.

Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den am oberen Rand des Zylinderkopfes 1 an einem Flansch 37 unter Zwischenlage einer Dichtung 38 aufgesetzten Ven­ tilgehäusedeckel 39 sowie auf eine im Bereich des Wider­ lagers 15 im Zylinderkopf 1 durchgehende Schmierölboh­ rung 40 zur Schmierung des Ventiltriebes verwiesen.

Die dargestellte und besprochene Anordnung zeichnet sich durch die Ermöglichung einer besonders gedrängten Anordnung der Elemente des Ventiltriebes aus, die zufol­ ge von relativ kurzen Längen der erforderlichen Zwischen­ hebel einen steifen Ventiltrieb bei gleichzeitig sehr ge­ ringen Außenabmessungen der Maschine und niedrigem Ge­ wicht erlaubt.

Claims (2)

1. Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder mit zumin­ dest zwei, bezüglich einer die Achse des Zylinders und der Kurbelwelle enthaltenden Mittelebene sich gegenüberliegen­ den, zumindest annähernd parallel zueinander im Zylinder­ kopf angeordneten Ventilen, nämlich einem Einlaß- und ei­ nem Auslaßventil, die von einer gegenüber der Mittelebene seitlich versetzt im Bereich des Zylinderkopfes parallel zur Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle über mindestens einen Nocken und über mindestens zwei Zwischenhebel betä­ tigbar sind, von denen der eine als Schwinghebel und der andere als Schlepphebel ausgebildet ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwingachse (14) für den bzw. jeden Schwinghebel (13) in der gleichen Höhe über dem Zylinder­ kopfboden wie die Nockenwelle (9) liegt und zur Betätigung von zwei sich gegenüberliegenden Ventilen (4, 5) auf der Nockenwelle (9) in einem axialen Abstand zwei Nocken (10, 11) angeordnet sind, und daß der bzw. jeder Schwinghebel (13) gekröpft ausgebildet ist.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, mit vier sich jeweils paarweise bezüglich der Mittelebene gegenüberliegenden Ventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (11) zur Betätigung der nockenwellenseitig angeordneten Ventile (4) zwischen den Nocken (10) zur Betätigung der gegenüberlie­ genden Ventile (5) angeordnet sind (s. Fig. 3).