DE3638527A1 - Vorrichtung zum verstellen der nockenwelle einer ventilgesteuerten brennkraftmaschine waehrend des motorbetriebes - Google Patents

Vorrichtung zum verstellen der nockenwelle einer ventilgesteuerten brennkraftmaschine waehrend des motorbetriebes

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DE3638527A1
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camshaft
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Johannes Reitz
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear

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Description

Im Zuge der Abgas- und Wirkungsgradverbesserung bei Brenn­ kraftmaschinen wird angestrebt, die Überschneidung der Steuerzeiten dem Drehzahl- und Lastpunkt anzupassen.
Diesbezüglich gibt es beachtliche Patentliteratur, die das ganze Gebiet der Steuerzeitenveränderung während des Motorlaufs zum Gegenstand hat.
Noch keine befriedigende Lösung gibt es für das Problem des Kraftaufwandes und der exakten Einstellpunktlage der Verstellnockenwelle, sowie des Bauvolumens einer solchen Vorrichtung.
Hier stellt sich die Aufgabe, den Kraftauf­ wand, das Bauvolumen aber auch die Genauigkeit der Einstel­ lung zu optimieren.
Dies Problem konnte dem Schutzbegehren gemäß wie folgt gelöst werden:
Der Verbrennungsmotor soll die Verstellung der Nocken­ welle 2 selbst vornehmen, wodurch keine äußere Antriebskraft benötigt wird. Das Antriebsrad 1 für die Nockenwelle 2 ist schwimmend auf derselben gelagert und in üblicher Weise mit der Kurbelwelle verbunden (Zahnriemen, Kette, Zahnräder). Nockenwelle und Nockenwellenantriebsrad sind über zwei symmetrisch angeordnete Kniehebelpaare 3 u. 4 verbunden.
Während der Verband Antriebsrad/Kurbelwelle geometrisch im Übersetzungsverhältnis 1 : 2 unveränderbar ist, besteht die Möglichkeit, durch Strecken bzw. Einknicken des Knie­ hebelverbandes 3 u. 4 die Nockenwelle 2 in oder entgegen der Dreh­ richtung zur fixen Lage eines beliebigen Punktes am Antriebsrad 1 zu verdrehen. Im Knickpunkt, in der Mitte des Kniehebelverbandes, 3 u. 4 ist je eine Spindelmutter 16 angeordnet, die über eine selbsthemmende Spindel 5 miteinander verbunden sind und mit dem Antriebsrad 1 und der Nockenwelle 2 umlaufen. In der Drehachse 6 von Nockenwelle 2 und Antriebsrad 1 sind zwei gegensätzliche Kegelräder 9 u. 10 angeordnet, die über in­ einandergelagerte Wellen 12 u. 13 nach außen aus dem umgebenden Gehäuse geführt werden können. Je ein korrespondierendes Kegelrad 7 u. 8 an der Spindel 5 verbindet die beiden Kegelräder 9 u. 10. Die Kegelräder 9 u. 10 und die nach außen geführten Wellen 12 u. 13 drehen mit Nockenwellendrehzahl.
Sobald auf irgendeine Weise, z. B. 14 u. 15 über eine der nach außen geführten Welle 12 u. 13 gebremst wird, so daß eine Verringerung der Drehzahl eines der Räder 9 u. 10 zur Nockenwellendrehzahl eintritt, dreht sich die Spindel 5 und bewegt die beiden Spindelmuttern 16 u. 16 a zur Mitte hin oder von der Mitte weg, so daß die Kniehebel sich strecken oder einknicken. Dadurch verändert sich die Position der Nockenwelle 2, was eine Veränderung der Überschneidung be­ deutet.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Verstellen der Nockenwelle oder des Nockens während des Betriebes bei ventilge­ steuerten Brennkraftmaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß kein Antrieb von außen zur Verstellung erforderlich ist.
2. Nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung der Nockenwelle durch Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine selbst unmittelbar - also ohne Hydraulik bzw. Elektromotor - mechanisch erfolgt.
3. Nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Antriebsrad (1) und Nockenwelle (2) durch Kniehebel (3) und (4) verbunden sind.
4. Nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kniehebel (3) u. (4) so angeordnet sind, daß über eine Spindel (5) beide in gleichem Sinn zur Mitte der Drehachse (6) der Nockenwelle (2) hin bzw. von der Mitte weg bewegt werden können.
5. Nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (5) über von außen wirksame Mittel, z. B. ein Kegelradsatz (7) (8) ( 9) (10) oder eine Seilrolle (nicht dargestellt) zum Drehen um die eigene Achse (11) veranlaßt werden kann.
6. Nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich um die Achse (6) der Nockenwelle (2) drehenden Kegelräder (9) u. (10) über ineinandergelagerte Wellen (12) u. (13) so geführt werden, daß diese von außen in der Drehgeschwindigkeit beeinflußt werden können.
7. Nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Bremsen einer Welle (9) oder (10) bei Drehung der Nockenwelle (2) eine Drehung der Spindel bewirkt wird, die je nach Verringerung der Drehzahl der Welle (9 ) od. (10) eine bestimmte Drehrichtung hat.
8. Nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die einleitende Kraft bei diesem Verfahren die denkbar niedrigste ist.
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