DE3687661T2 - VALVE DRIVE MECHANISM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE. - Google Patents

VALVE DRIVE MECHANISM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE.

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DE3687661T2
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Nagahiro Kenichi
Katoh Masaaki
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Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine, der eine synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine drehbare Nockenwelle mit einstückigen Nocken zur Betätigung eines Paars Einlaß- oder Auslaßventile umfaßt und ferner an einer Kipphebelwelle winkelmäßig bewegbar gehaltene Kipphebel zum Öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßventile in Antwort auf eine Drehung der Nocken.The invention relates to a valve actuating mechanism for an internal combustion engine, which comprises a camshaft rotatable in synchronism with the rotation of the internal combustion engine with integral cams for actuating a pair of intake or exhaust valves and further rocker arms held angularly movable on a rocker arm shaft for opening and closing the intake and exhaust valves in response to rotation of the cams.

In Brennkraftmaschinen verwendete Ventilbetätigungsmechanismen sind allgemein derart ausgelegt, daß sie die Anforderungen für einen Hochdrehzahl-Betrieb der Maschinen erfüllen. Insbesondere sind Ventildurchmesser und Ventilhub derart gewählt, daß sie dem Fluß eines Kraftstoff-Luft-Gemisches, das mit einer Rate für maximale Maschinenleistung durch ein Ventil in eine Brennkammer eingeführt wird, im wesentlichen keinen Widerstand entgegensetzen.Valve actuation mechanisms used in internal combustion engines are generally designed to meet the requirements for high speed operation of the engines. In particular, valve diameter and valve lift are selected to provide substantially no resistance to the flow of a fuel-air mixture introduced through a valve into a combustion chamber at a rate for maximum engine power.

Wenn ein Einlaßventil über einen gesamten Maschinendrehzahl-Bereich von niedrigen bis hohen Drehzahlen mit konstanten Ventilsteuerzeiten und konstantem Ventilhub betätigt wird, so verändert sich die Flußgeschwindigkeit eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in die Brennkammer von Maschinendrehzahl zu Maschinendrehzahl, da sich die Menge an Kraftstoff-Luft-Gemisch von Maschinendrehzahl zu Maschinendrehzahl ändert. Bei niedrigen Maschinendrehzahlen wird die Flußgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luft-Gemisches verringert und das Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in der Brennkammer geringerer Turbulenz unterworfen, was zu einer langsamen Verbrennung darin führt. Daher wird die Verbrennungseffizienz und auch die Kraftstoffersparnis vermindert und aufgrund der langsamen Verbrennung wird die Klopfgrenze herabgesetzt.When an intake valve is operated over an entire engine speed range from low to high speeds with constant valve timing and constant valve lift, the flow rate of a fuel-air mixture into the combustion chamber changes from engine speed to engine speed because the amount of fuel-air mixture changes from engine speed to engine speed. At low engine speeds, the flow rate of the fuel-air mixture is reduced and the fuel-air mixture is subjected to less turbulence in the combustion chamber, resulting in slow combustion therein. Therefore, the combustion efficiency and also the fuel economy are reduced and due to the slow combustion, the knock limit is lowered.

Aus der DE-A-3 119 133 ist es bekannt, einen Mechanismus zur Betätigung eines Ventils vorzusehen, der Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Kipphebel aufweist, welche mit Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Nocken in Eingriff sind, wobei das Ventil mit dem Niederdrehzahl-Kipphebel verbunden ist und die Kipphebel derart verbunden sind, daß das Ventil im Hochdrehzahl- Betrieb der Maschine durch den Hochdrehzahl-Kipphebel angetrieben wird. Im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine ist die Schwenkachse des Hochdrehzahl-Kipphebels in eine obere Stellung verschoben, so daß der Kipphebel nicht mit seinem Hochdrehzahl-Nocken in Eingriff steht, wodurch das Ventil durch den Niederdrehzahl-Kipphebel und Nocken betätigt werden kann. Somit bleiben die Kipphebel jederzeit verbunden und es ist notwendig, den Hochdrehzahl-Kipphebel in und außer Eingriff mit dem Hochdrehzahl-Nocken zu bringen, um die Ventilbetriebsart zu wechseln.From DE-A-3 119 133 it is known to provide a mechanism for actuating a valve which has low- and high-speed rocker arms which engage low- and high-speed cams, respectively, the valve being connected to the low-speed rocker arm and the rocker arms being connected in such a way that the valve is driven by the high-speed rocker arm during high-speed operation of the engine. During low-speed operation of the engine, the pivot axis of the high-speed rocker arm is shifted to an upper position so that the rocker arm is not engaged with its high-speed cam, whereby the valve can be actuated by the low-speed rocker arm and cam. Thus, the rocker arms remain connected at all times and it is necessary to bring the high-speed rocker arm into and out of engagement with the high-speed cam in order to change the valve operating mode.

Gemäß der aus der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 59(1984)-226216 bekannten Anordnung bleiben einige der Einlaß- bzw. Auslaßventile geschlossen, wenn die Maschine bei niederer Drehzahl arbeitet, wohingegen im Hochdrehzahl- Betrieb der Maschine alle Einlaß- bzw. Auslaßventile betätigt, d. h. alternierend geöffnet und geschlossen, werden. Daher werden die Ventile in den Nieder- und Hochdrehzahl- Bereichen unterschiedlich gesteuert. Aus der GB-A-2 162 245 (auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 basiert) und aus der GB-A-2 141 172 ist es ferner bekannt, einen Mechanismus vorzusehen, bei welchem eines eines Paars Einlaß- oder Auslaßventile während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine fortgesetzt geschlossen ist.According to the arrangement known from Japanese Patent Laid-Open No. 59(1984)-226216, some of the intake or exhaust valves remain closed when the engine is operating at low speed, whereas when the engine is operating at high speed, all of the intake or exhaust valves are operated, i.e. opened and closed alternately. Therefore, the valves are controlled differently in the low and high speed ranges. From GB-A-2 162 245 (on which the preamble of claim 1 is based) and from GB-A-2 141 172 it is also known to provide a mechanism in which one of a pair of intake or exhaust valves is continuously closed during low speed operation of the engine.

Bei den vorstehend beschriebenen Ventilbetätigungsmechanismen des Standes der Technik bleiben jene Einlaßventile, die im Niederdrehzahl-Bereich nicht betätigt werden, unter bestimmten Betriebsbedingungen für eine lange Zeitdauer in Ruhe. Wenn ein Einlaßventil für eine lange Zeit in Ruhe verbleibt, neigt durch die Kraftstoffverbrennung erzeugter Ruß bzw. Kohlenstoff dazu, sich zwischen dem Einlaßventil und seinem Ventilsitz abzulagern, was ein Festsetzen des Einlaßventils auf dem Ventilsitz hervorruft. Wenn die Maschine im Hochdrehzahl-Bereich zu arbeiten beginnt, wird das in Ruhe verbliebene Einlaßventil zwangsweise von dem Ventilsitz getrennt. Dies bringt das Problem einer verminderten Dichtfähigkeit zwischen dem Einlaßventil und dem Ventilsitz mit sich. Weiterhin neigt Kraftstoff dazu, sich an dem Einlaßventil anzusammeln, während dieses in Ruhe gehalten wird, mit der Folge, daß der angesammelte Kraftstoff bei Öffnung des Einlaßventils das dadurch eingeführte Kraftstoff-Luft-Gemisch übermäßig anreichert.In the prior art valve actuation mechanisms described above, those intake valves which are not actuated in the low speed range remain at rest for a long period of time under certain operating conditions. When an intake valve remains at rest for a long period of time, soot or carbon generated by fuel combustion tends to accumulate between the intake valve and its valve seat, causing the intake valve to stick to the valve seat. When the engine starts operating in the high speed range, the intake valve which has remained at rest is forcibly separated from the valve seat. This brings about the problem of reduced sealing ability between the intake valve and the valve seat. Furthermore, fuel tends to accumulate on the intake valve while it is kept at rest, with the result that when the intake valve is opened, the accumulated fuel excessively enriches the fuel-air mixture introduced through it.

Aus der EP-A-0 213 758 (Fig. 14 und 15) und der EP-A-0 213 759 (Fig. 1 bis 6) (Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPÜ) ist es bekannt, ein Paar Ventile vorzusehen, die beide bei niedrigen Maschinendrehzahlen betrieben werden. In beiden Fällen sind zwei Niederdrehzahl-Nocken vorhanden, von denen jeder im Niederdrehzahl-Betrieb ein entsprechendes Ventil betätigt.From EP-A-0 213 758 (Figs. 14 and 15) and EP-A-0 213 759 (Figs. 1 to 6) (state of the art according to Art. 54(3) EPC) it is known to provide a pair of valves, both of which are operated at low engine speeds. In both cases there are two low-speed cams, each of which actuates a corresponding valve in low-speed operation.

Bezüglich der DE-A-3 613 945 hat die Anmelderin freiwillig den Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung eingeschränkt und für die Bundesrepublik Deutschland gesonderte Ansprüche eingereicht.With regard to DE-A-3 613 945, the applicant has voluntarily restricted the scope of protection of the present application and filed separate claims for the Federal Republic of Germany.

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Ventilbetätigungsmechanismus zur Betätigung eines Paars Ventile einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, umfassendAccording to a first aspect of the invention, there is provided a valve actuating mechanism for actuating a pair of valves of an internal combustion engine, comprising

eine synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine drehbare Nockenwelle mit einem Paar Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken unterschiedlicher Nockenprofile, wobei lediglich zwei derartige Nocken vorhanden sind,a camshaft that can be rotated synchronously with the rotation of the internal combustion engine and has a pair of low- and high-speed cams with different cam profiles, whereby only two such cams are present,

ein Paar erster und zweiter Kipphebel, die durch die Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken selektiv betreibbar sind, um die Ventile gemäß den Nockenprofilen der Nocken zu betätigen, unda pair of first and second rocker arms selectively operable by the low and high speed cams to actuate the valves according to the cam profiles of the cams, and

eine Kupplungseinrichtung, die betriebsmäßig zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine miteinander zu verbinden, um eine Betätigung der Ventile durch den Hochdrehzahl-Nocken zu bewirken, wobei die Kupplungseinrichtung weiter dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine für eine unabhängige Bewegung voneinander zu trennen, so daß der erste Kipphebel durch den Niederdrehzahl-Nocken betätigt wird, um eine Betätigung eines der Ventile gemäß dem Nockenprofil des Niederdrehzahl-Nockens zu bewirken,a clutch device operatively arranged between the first and second rocker arms and adapted to is provided to interconnect the first and second rocker arms in high speed operation of the engine to effect actuation of the valves by the high speed cam, wherein the coupling device is further provided to separate the first and second rocker arms for independent movement in low speed operation of the engine so that the first rocker arm is actuated by the low speed cam to effect actuation of one of the valves in accordance with the cam profile of the low speed cam,

welcher Ventilbetätigungsmechanismus dadurch gekennzeichnet ist, daß lediglich zwei derartige Kipphebel vorgesehen sind und daß während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine der zweite Kipphebel durch den Hochdrehzahl-Nocken betätigt wird, um eine Betätigung des anderen Ventils gemäß dem Nockenprofil des Hochdrehzahl-Nockens zu bewirken, wodurch keines der Ventile fortgesetzt geschlossen ist.which valve actuating mechanism is characterized in that only two such rocker arms are provided and that during low speed operation of the engine the second rocker arm is actuated by the high speed cam to cause actuation of the other valve in accordance with the cam profile of the high speed cam, whereby neither valve is continuously closed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Kipphebel zur jeweiligen Betätigung des Paars Ventile mit den Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Nocken in Gleitkontakt gehalten.In a preferred embodiment, the first and second rocker arms are held in sliding contact with the low and high speed cams, respectively, for actuating the pair of valves.

Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Ventilbetätigungsmechanismus zur Betätigung eines Paars Ventile einer Brennkraftmaschine bereitgestellt, umfassendAccording to a second aspect of the invention, there is provided a valve actuating mechanism for actuating a pair of valves of an internal combustion engine, comprising

eine synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine drehbare Nockenwelle mit einem Paar Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken unterschiedlicher Nockenprofile, wobei lediglich zwei derartige Nocken vorgesehen sind,a camshaft that can be rotated synchronously with the rotation of the internal combustion engine and has a pair of low- and high-speed cams with different cam profiles, whereby only two such cams are provided,

ein Paar erster und zweiter Kipphebel, die durch die Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken selektiv betreibbar sind, um die Ventile gemäß den Nockenprofilen der Nocken zu betätigen, unda pair of first and second rocker arms selectively operable by the low and high speed cams to actuate the valves according to the cam profiles of the cams, and

eine Kupplungseinrichtung, die betriebsmäßig zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine miteinander zu verbinden, um eine Betätigung der Ventile durch den Hochdrehzahl-Nocken zu bewirken, wobei die Kupplungseinrichtung weiter dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine für eine unabhängige Bewegung voneinander zu trennen,a clutch device operatively arranged between the first and second rocker arms and arranged to interconnect the first and second rocker arms during high speed operation of the engine in order to to cause actuation of the valves by the high speed cam, the clutch device being further arranged to separate the first and second rocker arms from each other for independent movement during low speed operation of the engine,

welcher Ventilbetätigungsmechanismus dadurch gekennzeichnet ist, daß lediglich zwei derartige Kipphebel vorgesehen sind und daß während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine der erste Kipphebel durch den Niederdrehzahl- Nocken betätigt wird, um eine Betätigung des Paars Ventile gemäß dem Nockenprofil des Niederdrehzahl-Nockens zu bewirken, wodurch keines der Ventile fortgesetzt geschlossen ist.which valve actuating mechanism is characterized in that only two such rocker arms are provided and that during low speed operation of the engine the first rocker arm is actuated by the low speed cam to cause actuation of the pair of valves in accordance with the cam profile of the low speed cam whereby none of the valves is continuously closed.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Kipphebel mit den Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Nocken in Gleitkontakt gehalten, wobei der erste Kipphebel ein Paar Arme zur jeweiligen Betätigung des Paars Ventile aufweist.In a preferred embodiment, the first and second rocker arms are held in sliding contact with the low and high speed cams, respectively, with the first rocker arm having a pair of arms for respectively actuating the pair of valves.

Im folgenden werden einige Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel und mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung erläutert werden. Es stellt dar:In the following, some embodiments of the invention will be explained by way of example and with reference to the accompanying drawing. It shows:

Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt eines Ventilbetätigungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie I-I in Fig. 2;Fig. 1 is a vertical cross-section of a valve actuating mechanism according to an embodiment of the invention taken along the line I-I in Fig. 2;

Fig. 2 eine Draufsicht des in Fig. 1 dargestellten Ventilbetätigungsmechanismus;Fig. 2 is a plan view of the valve actuation mechanism shown in Fig. 1;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1, der die ersten und zweiten Kipphebel miteinander verbundenen darstellt;Fig. 3 is a cross-section along the line III-III in Fig. 1, showing the first and second rocker arms connected to each other;

Fig. 4 einen Querschnitt analog Fig. 3, der die ersten und zweiten Kipphebel voneinander getrennt darstellt;Fig. 4 is a cross-section analogous to Fig. 3, showing the first and second rocker arms separated from each other;

Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt eines Ventilbetätigungsmechanismus gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie V-V in Fig. 6;Fig. 5 is a vertical cross-section of a valve actuating mechanism according to another embodiment of the invention taken along the line V-V in Fig. 6;

Fig. 6 eine Draufsicht des in Fig. 5 dargestellten Ventilbetätigungsmechanismus;Fig. 6 is a plan view of the valve actuation mechanism shown in Fig. 5;

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 5, der die ersten und zweiten Kipphebel miteinander verbunden darstellt;Fig. 7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in Fig. 5, showing the first and second rocker arms connected to each other;

Fig. 8 einen Querschnitt analog Fig. 7, der die ersten und zweiten Kipphebel voneinander getrennt darstellt.Fig. 8 is a cross-section similar to Fig. 7, showing the first and second rocker arms separated from each other.

In den Figuren sind gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen oder entsprechenden Bezugszeichen versehen.In the figures, identical or corresponding parts are provided with identical or corresponding reference symbols.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Ventilbetätigungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Ventilbetätigungsmechanismus ist in einer Brennkraftmaschine eingebaut, die in jedem Maschinenzylinder ein Paar Einlaßventile 1a, 1b zum Einführen eines Kraftstoff-Luft-Gemisches in eine in einen Maschinenkörper ausgebildete Brennkammer umfaßt.Figs. 1 and 2 show a valve operating mechanism according to an embodiment of the invention. The valve operating mechanism is installed in an internal combustion engine which includes a pair of intake valves 1a, 1b in each engine cylinder for introducing a fuel-air mixture into a combustion chamber formed in an engine body.

Der Ventilbetätigungsmechanismus umfaßt eine Nockenwelle 2, die synchron mit der Drehung der Maschine mit einem Drehzahlverhältnis 1/2 bezüglich der Drehzahl der Kurbelwelle der Maschine drehbar ist. Die Nockenwelle 2 weist einen Niederdrehzahl-Nocken 3 und einen Hochdrehzahl-Nocken 5 auf, die einstückig am Umfang der Nockenwelle 2 angeordnet sind. Der Ventilbetätigungsmechanismus weist auf der Nockenwelle 2 ferner eine parallel zur Nockenwelle 2 verlaufende Kipphebelwelle 6 und erste und zweite Kipphebel 7, 8 auf, die an der Kipphebelwelle winkelmäßig beweglich gehalten und gegen den Niederdrehzahl-Nocken 3 bzw. den Hochdrehzahl-Nocken 5 gehalten sind. Die Einlaßventile 1a, 1b werden durch die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 betrieben, welche von den Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken 3, 5 betätigt werden.The valve operating mechanism comprises a camshaft 2 which is rotatable in synchronism with the rotation of the engine at a speed ratio of 1/2 with respect to the rotation speed of the crankshaft of the engine. The camshaft 2 has a low-speed cam 3 and a high-speed cam 5 which are arranged integrally on the circumference of the camshaft 2. The valve operating mechanism further comprises on the camshaft 2 a rocker arm shaft 6 which runs parallel to the camshaft 2 and first and second rocker arms 7, 8 which are held angularly movable on the rocker arm shaft. and are held against the low-speed cam 3 and the high-speed cam 5, respectively. The intake valves 1a, 1b are operated by the first and second rocker arms 7, 8, which are actuated by the low- and high-speed cams 3, 5.

Die Nockenwelle 2 ist oberhalb des Maschinenkörpers drehbar angeordnet. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist der Hochdrehzahl-Nocken 5 in einer Stellung angeordnet, die einer Zwischenstellung zwischen den Einlaßventilen 1a, 1b entspricht. Der Niederdrehzahl-Nocken 2 ist zu dem Einlaßventil 1a ausgerichtet angeordnet. Der Niederdrehzahl-Nocken 3 weist eine Nockennase 3a auf, die in geringem Maß radial nach außen vorsteht, um dem Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine gerecht zu werden. Der Hochdrehzahl-Nocken 5 weist eine Nockennase 5a auf, die weiter als die Nockennase 3a radial nach außen vorsteht, um dem Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine gerecht zu werden, wobei sich die Nockennase 5a über einen größeren Winkel erstreckt als die Nockennase 3a.The camshaft 2 is rotatably mounted above the engine body. As can be seen from Fig. 2, the high-speed cam 5 is arranged in a position corresponding to an intermediate position between the intake valves 1a, 1b. The low-speed cam 2 is arranged in alignment with the intake valve 1a. The low-speed cam 3 has a cam lobe 3a which projects radially outward to a small extent in order to accommodate the low-speed operation of the engine. The high-speed cam 5 has a cam lobe 5a which projects radially outward further than the cam lobe 3a in order to accommodate the high-speed operation of the engine, the cam lobe 5a extending over a larger angle than the cam lobe 3a.

Die Kipphebelwelle 6 ist unterhalb der Nockenwelle 2 befestigt. Der erste Kipphebel 7 ist an der Kipphebelwelle 6 verschwenkbar gehalten und zu dem Niederdrehzahl-Nocken 3 ausgerichtet. Der zweite Kipphebel 8 ist an der Kipphebelwelle 6 verschwenkbar gehalten und zu dem Hochdrehzahl- Nocken 5 ausgerichtet. Die Kipphebel 7, 8 weisen auf ihren oberen Flächen Nockengleitstücke 10 bzw. 11 auf, die mit den Nocken 3 bzw. 5 in Gleitkontakt gehalten sind. Die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 weisen Arme 7a, 8a auf, die sich oberhalb der Einlaßventile 1a bzw. 1b erstrecken. Einstellschrauben 12, 13 sind einstellbar durch die distalen Enden der Arme 7a, 8a geschraubt und weisen Spitzen auf, die jeweils mit den oberen Enden der Ventilschafte der Einlaßventile 1a, 1b in Eingriff bringbar sind.The rocker arm shaft 6 is fixed below the camshaft 2. The first rocker arm 7 is pivotally supported on the rocker arm shaft 6 and aligned with the low-speed cam 3. The second rocker arm 8 is pivotally supported on the rocker arm shaft 6 and aligned with the high-speed cam 5. The rocker arms 7, 8 have cam sliders 10 and 11 on their upper surfaces, respectively, which are held in sliding contact with the cams 3 and 5, respectively. The first and second rocker arms 7, 8 have arms 7a, 8a, respectively, which extend above the intake valves 1a and 1b. Adjusting screws 12, 13 are adjustably screwed through the distal ends of the arms 7a, 8a and have tips that can be engaged with the upper ends of the valve stems of the intake valves 1a, 1b, respectively.

An den oberen Ende der Ventilschafte der Einlaßventile 1a, 1b sind Flansche 14, 15 angebracht. Die Einlaßventile 1a, 1b sind zum Schließen der Einlaßöffnungen normalerweise durch Schraubendruckfedern 16, 17 vorgespannt, die zwischen den Flanschen 14, 15 und dem Maschinenkörper unter Kompression um die Ventilschafte angeordnet sind.Flanges 14, 15 are attached to the upper end of the valve stems of the intake valves 1a, 1b. The intake valves 1a, 1b are normally preloaded by helical compression springs 16, 17 which are arranged between the flanges 14, 15 and the machine body under compression around the valve stems.

Wie in Fig. 4 dargestellt, weisen die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 einander gegenüberliegende Seitenwandungen auf, die in Gleitkontakt miteinander gehalten sind. Eine selektive Kupplung 21 ist betriebsmäßig in und zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln 7, 8 angeordnet, um die Kipphebel 7, 8 zur relativen Verlagerung selektiv voneinander zu trennen, und ferner, um die Kipphebel 7, 8 zu ihrer gleichsinnigen Bewegung zu verbinden.As shown in Fig. 4, the first and second rocker arms 7, 8 have opposing side walls held in sliding contact with each other. A selective clutch 21 is operatively disposed in and between the first and second rocker arms 7, 8 to selectively separate the rocker arms 7, 8 from each other for relative displacement and further to connect the rocker arms 7, 8 for their co-directional movement.

Die selektive Kupplung 21 umfaßt einen Kolben 23, der zwischen einer Stellung, in der er die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 miteinander verbindet, und einer Stellung, in der er die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 voneinander trennt, bewegbar ist. Die selektive Kupplung 21 umfaßt ferner einen kreisförmigen Stopper 24, um die Bewegung des Kolbens 23 zu begrenzen, und eine Schraubenfeder 25, um den Stopper 24 derart vorzuspannen, daß er den Kolben 23 auf die Trennstellung der ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 hin bewegt.The selective clutch 21 includes a piston 23 that is movable between a position in which it connects the first and second rocker arms 7, 8 and a position in which it separates the first and second rocker arms 7, 8. The selective clutch 21 further includes a circular stopper 24 for limiting the movement of the piston 23 and a coil spring 25 for biasing the stopper 24 to move the piston 23 toward the position of separation of the first and second rocker arms 7, 8.

Der erste Kipphebel 7 weist ein erstes Führungsloch 26 auf, das sich zu dem zweiten Kipphebel 8 hin öffnet und parallel zur Kipphebelwelle 6 verläuft. Der erste Kipphebel 7 weist in der Nähe des geschlossenen Ende des ersten Führungslochs 26 ferner ein Loch 28 kleineren Durchmessers mit einer Stufe oder Schulter 27 auf, die zwischen dem Loch 28 kleineren Durchmessers und dem ersten Führungsloch 26 ausgebildet ist. Der Kolben 23 ist gleitverschieblich in das erste Führungsloch 26 eingepaßt. Der Kolben 23 und das geschlossene Ende des Lochs 28 kleineren Durchmessers legen zwischen sich eine Hydraulikdruckkammer 29 fest.The first rocker arm 7 has a first guide hole 26 opening toward the second rocker arm 8 and extending parallel to the rocker arm shaft 6. The first rocker arm 7 further has a smaller diameter hole 28 near the closed end of the first guide hole 26 with a step or shoulder 27 formed between the smaller diameter hole 28 and the first guide hole 26. The piston 23 is slidably fitted into the first guide hole 26. The piston 23 and the closed end of the smaller diameter hole 28 define a hydraulic pressure chamber 29 therebetween.

Der erste Kipphebel 7 weist eine darin ausgebildete Hydraulikleitung 30 auf, die mit der Hydraulikdruckkammer 29 in Verbindung steht. Die Kipphebelwelle 6 weist eine axial darin ausgebildete Hydraulikleitung 31 auf, die mit einer (nicht dargestellten) Hydraulikdruckquelle durch einen geeigneten Hydraulikdruck-Steuermechanismus gekoppelt ist. Die Hydraulikleitungen 30, 31 sind ungeachtet der winkelmäßigen Bewegung des ersten Kipphebels 7 um die Kipphebelwelle 6 durch ein in einer Seitenwandung der Kipphebelwelle 6 ausgebildetes Loch 32 miteinander in Verbindung gehalten.The first rocker arm 7 has a hydraulic line 30 formed therein, which is connected to the hydraulic pressure chamber 29 in The rocker arm shaft 6 has a hydraulic line 31 formed axially therein which is coupled to a hydraulic pressure source (not shown) through a suitable hydraulic pressure control mechanism. The hydraulic lines 30, 31 are kept in communication with each other regardless of the angular movement of the first rocker arm 7 about the rocker arm shaft 6 through a hole 32 formed in a side wall of the rocker arm shaft 6.

Der zweite Kipphebel 8 weist ein zweites Führungsloch 35 in Passung zu dem ersten Führungsloch 26 in dem ersten Kipphebel 7 auf, welches sich zu dem ersten Kipphebel 7 hin öffnet. Der kreisförmiger Stopper 24 ist gleitverschieblich in das zweite Führungsloch 35 gepaßt. Der zweite Kipphebel 8 weist in der Nähe des geschlossenen Endes des zweiten Führungslochs 35 ferner ein Loch 37 kleineren Durchmessers mit einer Stufe oder Schulter 36 auf, die zur Begrenzung einer Bewegung des kreisförmigen Stoppers 24 zwischen dem zweiten Führungsloch 35 und dem Loch 37 kleineren Durchmessers ausgebildet ist. Der zweite Kipphebel 8 weist ferner ein Durchgangsloch 38 auf, das koaxial zu dem Loch 37 kleineren Durchmessers ausgebildet ist. Eine koaxial mit dem kreisförmigen Stopper 24 verbundene Führungsstange 39 erstreckt sich durch das Loch 38. Die Schraubenfeder 25 ist um die Führungsstange 39 zwischen dem Stopper 24 und dem geschlossenen Ende des Lochs 37 kleineren Durchmessers angeordnet.The second rocker arm 8 has a second guide hole 35 in match with the first guide hole 26 in the first rocker arm 7, which opens towards the first rocker arm 7. The circular stopper 24 is slidably fitted in the second guide hole 35. The second rocker arm 8 further has, near the closed end of the second guide hole 35, a smaller diameter hole 37 with a step or shoulder 36 formed to limit movement of the circular stopper 24 between the second guide hole 35 and the smaller diameter hole 37. The second rocker arm 8 further has a through hole 38 formed coaxially with the smaller diameter hole 37. A guide rod 39 coaxially connected to the circular stopper 24 extends through the hole 38. The coil spring 25 is arranged around the guide rod 39 between the stopper 24 and the closed end of the smaller diameter hole 37.

Der Kolben 23 weist eine axiale Länge auf, die derart gewählt ist, daß dann, wenn ein Ende des Kolbens 23 gegen die Stufe 27 stößt, dessen anderes Ende gerade zwischen den Seitenwandungen der ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 angeordnet ist und somit mit diesen bündig liegt, und daß dann, wenn der Kolben 23 in das zweite Führungsloch 35 bewegt wird, bis er den Stopper 24 in Stützeingriff gegen die Stufe 36 bringt, das eine Ende des Kolbens 23 in dem ersten Führungsloch 26 verbleibt und sich der Kolben 23 somit zwischen die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 erstreckt. Der Kolben 23 ist normalerweise unter der elastischen Kraft einer Schraubenfeder 33 in Richtung zu dem zweiten Kipphebel 8 hin vorgespannt, welche Schraubenfeder 33 in der Hydraulikdruckkammer 29 angeordnet ist und zwischen dem Kolben 23 und dem geschlossenen Boden des Lochs 28 kleineren Durchmessers wirkt. Die elastische Kraft der in der Hydraulikdruckkammer 29 unter Kompression gesetzten Feder 33 ist kleiner gewählt als jene der unter Kompression eingesetzten Feder 25.The piston 23 has an axial length which is selected such that when one end of the piston 23 abuts against the step 27, the other end of the piston 23 is located just between the side walls of the first and second rocker arms 7, 8 and thus lies flush therewith, and that when the piston 23 is moved into the second guide hole 35 until it brings the stopper 24 into abutment against the step 36, the one end of the piston 23 remains in the first guide hole 26 and the piston 23 thus extends between the first and second rocker arms 7, 8. The piston 23 is normally under the elastic force a coil spring 33 in the direction of the second rocker arm 8, which coil spring 33 is arranged in the hydraulic pressure chamber 29 and acts between the piston 23 and the closed bottom of the hole 28 of smaller diameter. The elastic force of the spring 33 placed under compression in the hydraulic pressure chamber 29 is selected to be smaller than that of the spring 25 placed under compression.

Im folgenden wird anhand der Fig. 3 und 4 der Betrieb des Ventilbetätigungsmechanismus erläutert werden.The operation of the valve actuation mechanism will be explained below using Figs. 3 and 4.

Wenn die Maschine im Niederdrehzahl-Bereich arbeiten soll, wird die selektive Kupplung 21 betätigt, um die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 voneinander zu trennen, wie in Fig. 4 dargestellt. Insbesondere wird der Hydraulikdruck durch den Hydraulikdruck-Steuermechanismus aus der Hydraulikdruckkammer 29 freigegeben und somit kann sich der Stopper 24 unter der elastischen Kraft der Feder 25 zu dem ersten Kipphebel 7 hin bewegen, bis der Kolben 23 gegen die Stufe 27 stößt. ,Wenn der Kolben 23 mit der Stufe 27 in Eingriff ist, liegen die sich wechselweise berührenden Enden des Kolbens 23 und des Stoppers 24 bündig mit den gleitenden Seitenwandungen der ersten und zweiten Kipphebel 7, 8. Daher werden die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 in wechselweisem Gleitkontakt für eine relative Winkelbewegung gehalten.When the engine is to operate in the low speed range, the selective clutch 21 is operated to separate the first and second rocker arms 7, 8 from each other as shown in Fig. 4. Specifically, the hydraulic pressure is released from the hydraulic pressure chamber 29 by the hydraulic pressure control mechanism and thus the stopper 24 can move toward the first rocker arm 7 under the elastic force of the spring 25 until the piston 23 abuts against the step 27. When the piston 23 is engaged with the step 27, the mutually contacting ends of the piston 23 and the stopper 24 are flush with the sliding side walls of the first and second rocker arms 7, 8. Therefore, the first and second rocker arms 7, 8 are held in mutual sliding contact for relative angular movement.

Wenn die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 somit getrennt sind, wird der erste Kipphebel 7 in Gleitkontakt mit dem Niederdrehzahl-Nocken 3 winkelmäßig bewegt, wohingegen der zweite Kipphebel 8 in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahl- Nocken 5 winkelmäßig bewegt wird. Daher öffnet und schließt das Einlaßventil 1a die Einlaßöffnung alternierend mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Niederdrehzahl-Nockens 3 und das Einlaßventil 1b öffnet und schließt die Einlaßöffnung alternierend mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Hochdrehzahl-Nockens 5.When the first and second rocker arms 7, 8 are thus separated, the first rocker arm 7 is angularly moved in sliding contact with the low-speed cam 3, whereas the second rocker arm 8 is angularly moved in sliding contact with the high-speed cam 5. Therefore, the intake valve 1a opens and closes the intake port alternately with the valve timing and the valve lift according to the profile of the low-speed cam 3, and the intake valve 1b opens and closes the intake port alternately with the valve timing and the valve lift according to the profile of the high-speed cam 5.

Da die Einlaßventile 1a, 1b mit unterschiedlichen Ventilsteuerzeiten und unterschiedlichem Ventilhub betätigt werden, wird die Turbulenz des Kraftstoff-Luft-Gemischs in der Brennkammer für einen höheren Widerstand gegen eine Verminderung der Dichte des Kraftstoff-Luft-Gemisches erhöht. Dies hilft auch die Kraftstoffersparnis zu verbessern.Since the intake valves 1a, 1b are operated with different valve timing and different valve lift, the turbulence of the fuel-air mixture in the combustion chamber is increased for a higher resistance to a reduction in the density of the fuel-air mixture. This also helps to improve fuel economy.

Wie in Fig. 3 dargestellt, werden die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 für einen Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine durch die selektive Kupplung 21 miteinander verbunden. Insbesondere wird der Hydraulikdruckkammer 29 der selektiven Kupplung 21 Hydraulikdruck zugeführt, um den Kolben 23 zu veranlassen, den Stopper 24 gegen die elastische Kraft der Feder 25 in das zweite Führungsloch 35 zu stoßen, bis der Stopper 24 mit der Stufe 36 in Eingriff ist. Die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 sind nun für eine gleichsinnige Winkelbewegung miteinander verbunden.As shown in Fig. 3, the first and second rocker arms 7, 8 are connected to each other through the selective clutch 21 for high-speed operation of the engine. Specifically, hydraulic pressure is supplied to the hydraulic pressure chamber 29 of the selective clutch 21 to cause the piston 23 to push the stopper 24 into the second guide hole 35 against the elastic force of the spring 25 until the stopper 24 is engaged with the step 36. The first and second rocker arms 7, 8 are now connected to each other for co-directional angular movement.

Da der in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahl-Nocken 5 gehaltene zweite Kipphebel 8 um einen größeren Betrag verschwenkt als der erste Kipphebel 7, wird der erste Kipphebel 7 veranlaßt, zusammen mit dem zweiten Kipphebel zu verschwenken. Daher öffnen und schließen die Einlaßventile 1a, 1b die jeweiligen Einlaßöffnungen alternierend mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Hochdrehzahl-Nockens 5. Die Einlaßeffizienz wird nun für eine höhere Maschinenausgangsleistung und ein höheres Maschinenausgangsdrehmoment erhöht.Since the second rocker arm 8 held in sliding contact with the high-speed cam 5 swings by a larger amount than the first rocker arm 7, the first rocker arm 7 is caused to swing together with the second rocker arm. Therefore, the intake valves 1a, 1b open and close the respective intake ports alternately with the valve timing and the valve lift according to the profile of the high-speed cam 5. The intake efficiency is now increased for higher engine output and higher engine output torque.

In den Nieder- und Hochdrehzahl-Bereichen des Maschinenbetriebs werden die Einlaßventile 1a, 1b jederzeit betätigt. Daher wird sich zwischen die Einlaßventile 1a, 1b und ihren Ventilsitzen kein Ruß ablagern und an den Einlaßventilen 1a, 1b kein Kraftstoff ansammeln.In the low and high speed ranges of the engine operation, the intake valves 1a, 1b are actuated at all times. Therefore, no soot will be deposited between the intake valves 1a, 1b and their valve seats and no fuel will accumulate on the intake valves 1a, 1b.

Fig. 5 und 6 stellen einen Ventilbetätigungsmechanismus gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform dar. Der in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ventilbetätigungsmechanismus unterscheidet sich von dem Ventilbetätigungsmechanismus gemäß Fig. 1 und 2 dadurch, daß der erste Kipphebel 7 ein Paar Arme 7a, 7b aufweist, die zusammen ein V bilden, und daß die Einstellschrauben 12, 13 zum Eingriff mit den oberen Enden der Ventilschafte der Einlaßventile 1a, 1b einstellbar durch die distalen Enden der Arme 7a, 7b geschraubt sind. Der zweite Kipphebel 8 weist keinen Arm zur direkten Einwirkung auf die Einlaßventile 1a, 1b auf. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist ein mit einem Boden versehenes zylindrisches Hubelement 19 in Stützeingriff gegen eine untere Fläche des zweiten Kipphebels 8 angeordnet. Das Hubelement 19 ist normalerweise durch eine Druckfeder 20 relativ schwacher elastischer Kraft nach oben vorgespannt, wobei die Druckfeder 20 zwischen das Hubelement 19 und den Maschinenkörper zwischengesetzt ist, um das Nockengleitstück 11 des zweiten Kipphebels 8 gleitverschieblich gegen den Hochdrehzahl-Nocken vorzuspannen.5 and 6 illustrate a valve operating mechanism according to another embodiment of the invention. The valve operating mechanism shown in Figs. 5 and 6 differs from the valve operating mechanism shown in Figs. 1 and 2 in that the first rocker arm 7 has a pair of arms 7a, 7b which together form a V, and that the adjusting screws 12, 13 for engaging the upper ends of the valve stems of the intake valves 1a, 1b are adjustably screwed through the distal ends of the arms 7a, 7b. The second rocker arm 8 has no arm for directly acting on the intake valves 1a, 1b. As shown in Fig. 5, a bottomed cylindrical lifting member 19 is arranged in supporting engagement against a lower surface of the second rocker arm 8. The lifting element 19 is normally biased upward by a compression spring 20 of relatively weak elastic force, wherein the compression spring 20 is interposed between the lifting element 19 and the machine body in order to bias the cam slider 11 of the second rocker arm 8 slidably against the high-speed cam.

Der in Fig. 5 und 6 dargestellte Ventilbetätigungsmechanismus weist eine selektive Kupplung 21 auf, die wie in Fig. 7 dargestellt identischen Aufbau wie die in Fig. 3 dargestellte selektive Kupplung 21 aufweist.The valve actuating mechanism shown in Figs. 5 and 6 has a selective clutch 21 which, as shown in Fig. 7, has an identical structure to the selective clutch 21 shown in Fig. 3.

Der Betrieb des Ventilbetätigungsmechanismus gemäß Fig. 5 und 6 wird mit Bezug auf die Fig. 7 und 8 erläutert werden. Wenn die Maschine im Niederdrehzahl-Bereich arbeiten soll, wird die selektive Kupplung 21, wie in Fig. 8 dargestellt, betätigt, um die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 voneinander zu trennen. Die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 sind nun für eine relative Winkelbewegung in wechselweisem Gleitkontakt gehalten.The operation of the valve actuating mechanism shown in Figs. 5 and 6 will be explained with reference to Figs. 7 and 8. When the engine is to operate in the low speed range, the selective clutch 21 is actuated as shown in Fig. 8 to separate the first and second rocker arms 7, 8 from each other. The first and second rocker arms 7, 8 are now held in mutual sliding contact for relative angular movement.

Wenn die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8 somit getrennt sind, wird der erste Kipphebel 7 in Gleitkontakt mit dem Niederdrehzahl-Nocken 3 winkelmäßig bewegt, wohingegen der zweite Kipphebel 8 in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahl- Nocken 5 winkelmäßig bewegt wird. Daher werden die Einlaßventile 1a, 1b durch die entsprechenden Arme 7a, 7b des ersten Kipphebels 7 betätigt, um die jeweiligen Einlaßöffnungen mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Niederdrehzahlnockens 3 alternierend zu öffnen und zu schließen. Da der zweite Kipphebel 8 von dem ersten Kipphebel 7 getrennt ist, hat die Winkelbewegung des zweiten Kipphebels 8 keinen Einfluß auf die Betätigung der Einlaßventile 1a, 1b. Der Ventilbetätigungsmechanismus weist relativ geringe Reibungsverluste auf, da der zweite Kipphebel 8 durch die relativ kleine elastische Kraft der Feder 20 in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahl-Nocken gehalten ist.When the first and second rocker arms 7, 8 are thus separated, the first rocker arm 7 is angularly moved in sliding contact with the low-speed cam 3, whereas the second rocker arm 8 is angularly moved in sliding contact with the high-speed cam 5. Therefore, the intake valves 1a, 1b are operated by the corresponding arms 7a, 7b of the first rocker arm 7 to alternately open and close the respective intake ports with the valve timing and valve lift according to the profile of the low-speed cam 3. Since the second rocker arm 8 is separated from the first rocker arm 7, the angular movement of the second rocker arm 8 has no influence on the operation of the intake valves 1a, 1b. The valve operating mechanism has relatively small friction losses since the second rocker arm 8 is held in sliding contact with the high-speed cam by the relatively small elastic force of the spring 20.

Während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine öffnen und schließen daher die Einlaßventile 1a, 1b die entsprechenden Einlaßöffnungen alternierend mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Niederdrehzahl-Nockens 3. Entsprechend fließt das Kraftstoff-Luft-Gemisch mit einer für den Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine geeigneten Rate in die Brennkammer, was zu einer verbesserten Kraftstoffersparnis und zur Vermeidung von Klopfen führt.Therefore, during low-speed operation of the engine, the intake valves 1a, 1b open and close the corresponding intake ports alternately with the valve timing and the valve lift according to the profile of the low-speed cam 3. Accordingly, the fuel-air mixture flows into the combustion chamber at a rate suitable for the low-speed operation of the engine, resulting in improved fuel economy and prevention of knocking.

Für einen Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine werden die ersten und zweiten Kipphebel 7, 8, wie in Fig. 7 dargestellt, durch die selektive Kupplung 21 miteinander verbunden. Der erste Kipphebel 8 wird nun veranlaßt, gleichsinnig mit dem in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahl-Nocken 5 gehaltenen zweiten Kipphebel 8 zu verschwenken.For high-speed operation of the engine, the first and second rocker arms 7, 8 are connected to one another by the selective clutch 21 as shown in Fig. 7. The first rocker arm 8 is now caused to pivot in the same direction as the second rocker arm 8 held in sliding contact with the high-speed cam 5.

Die Einlaßventile 1a, 1b werden durch die Arme 7a, 7b des ersten Kipphebels 7 betätigt, um die jeweiligen Einlaßöffnungen mit den Ventilsteuerzeiten und dem Ventilhub gemäß dem Profil des Hochdrehzahl-Nockens 5 alternierend zu öffnen und zu schließen. Die Einlaßeffizienz wird nun für eine höhere Maschinenausgangsleistung und ein höheres Maschinenausgangsdrehmoment erhöht.The intake valves 1a, 1b are operated by the arms 7a, 7b of the first rocker arm 7 to alternately open and close the respective intake ports with the valve timing and the valve lift according to the profile of the high-speed cam 5. The intake efficiency is now increased for higher engine output and higher engine output torque.

Obwohl in der Darstellung von jedem der Ventilbetätigungsmechanismen die Einlaßventile 1a, 1b betätigt werden, können auch Auslaßventile durch die erfindungsgemaßen Ventilbetätigungsmechanismen betätigt werden. In diesem Fall können im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine unverbrannte Anteile aufgrund der Ausstoßgasturbulenz reduziert werden, wohingegen im Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine durch Verminderung des Widerstands, der dem Fluß des Ausstoßgases aus der Brennkammer entgegengesetzt wird, hohe Maschinenausgangsleistung und hohes Maschinenausgangsdrehmoment erzeugt werden können.Although the intake valves 1a, 1b are actuated by each of the valve actuating mechanisms in the illustration, exhaust valves can also be actuated by the valve actuating mechanisms of the invention. In this case, in the low-speed operation of the engine, unburned portions can be reduced due to exhaust gas turbulence, whereas in the high-speed operation of the engine, high engine output power and high engine output torque can be generated by reducing the resistance to the flow of exhaust gas from the combustion chamber.

Es ist somit zu ersehen, daß die Erfindung, zumindest in ihren bevorzugten Ausführungsformen, einen Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine bereitstellt, der die Turbulenz eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in der Brennkammer während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine zur Verbesserung der Kraftstoffersparnis erhöht, den Widerstand gegen eine Herabsetzung der Dichte des Kraftstoff-Luft-Gemisches erhöht und der ausgelegt ist, um die Probleme, die andernfalls aufgrund eines fortgesetzt geschlossenen Einlaßventils auftreten würden, löst.It will thus be seen that the invention, at least in its preferred embodiments, provides a valve actuating mechanism for an internal combustion engine which increases the turbulence of a fuel-air mixture in the combustion chamber during low speed operation of the engine to improve fuel economy, increases the resistance to a reduction in the density of the fuel-air mixture, and is designed to solve the problems which would otherwise arise due to a continuously closed intake valve.

Claims (6)

1. Ventilbetätigungsmechanismus zur Betätigung eines Paars Ventile (1a, 1b) einer Brennkraftmaschine umfassend:1. Valve actuation mechanism for actuating a pair of valves (1a, 1b) of an internal combustion engine, comprising: eine synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine drehbare Nockenwelle (2) mit einem Paar Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken (3, 5) unterschiedlicher Nockenprofile, wobei lediglich zwei derartige Nocken vorhanden sind;a camshaft (2) that can be rotated synchronously with the rotation of the internal combustion engine and has a pair of low- and high-speed cams (3, 5) with different cam profiles, with only two such cams being present; ein Paar erster und zweiter Kipphebel (7, 8), die durch die Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken selektiv betreibbar sind, um die Ventile gemäß den Nockenprofilen der Nocken zu betätigen; unda pair of first and second rocker arms (7, 8) selectively operable by the low and high speed cams to actuate the valves in accordance with the cam profiles of the cams; and eine Kupplungseinrichtung (21), die in und zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine miteinander zu verbinden, um eine Betätigung der Ventile durch den Hochdrehzahl-Nocken zu bewirken, wobei die Kupplungseinrichtung weiter dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine für eine unabhängige Bewegung voneinander zu trennen, so daß der erste Kipphebel (7) durch den Niederdrehzahl-Nocken (3) betätigt wird, um eine Betätigung eines der Ventile (1a) gemäß dem Nockenprofil des Niederdrehzahl-Nockens (3) zu bewirken;a clutch device (21) arranged in and between the first and second rocker arms and arranged to connect the first and second rocker arms together in high speed operation of the engine to cause actuation of the valves by the high speed cam, the clutch device further arranged to separate the first and second rocker arms from each other for independent movement in low speed operation of the engine so that the first rocker arm (7) is actuated by the low speed cam (3) to cause actuation of one of the valves (1a) in accordance with the cam profile of the low speed cam (3); dadurch gekennzeichnet, daß lediglich zwei derartige Kipphebel (7, 8) vorgesehen sind undcharacterized in that only two such rocker arms (7, 8) are provided and daß während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine der zweite Kipphebel (8) durch den Hochdrehzahl-Nocken (5) betätigt wird, um eine Betätigung des anderen Ventils (1b) gemäß dem Nockenprofil des Hochdrehzahl- Nockens (5) zu bewirken, wodurch keines der Ventile fortgesetzt geschlossen ist.that during low speed operation of the engine, the second rocker arm (8) is actuated by the high speed cam (5) to cause actuation of the other valve (1b) according to the cam profile of the high speed cam (5), whereby none of the valves is continuously closed. 2. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1, bei welchem die ersten und zweiten Kipphebel (7, 8) zur jeweiligen Betätigung des Paars Ventile (1a, 1b) in Gleitkontakt mit den Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Nocken (3, 5) gehalten sind.2. A valve operating mechanism according to claim 1, wherein the first and second rocker arms (7, 8) for respectively operating the pair of valves (1a, 1b) are held in sliding contact with the low and high speed cams (3, 5). 3. Ventilbetätigungsmechanismus zur Betätigung eines Paars Ventile (1a, 1b) einer Brennkraftmaschine umfassend:3. Valve actuation mechanism for actuating a pair of valves (1a, 1b) of an internal combustion engine, comprising: eine synchron mit der Drehung der Brennkraftmaschine drehbare Nockenwelle (2) mit einem Paar Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken (3, 5) unterschiedlicher Nockenprofile, wobei lediglich zwei derartige Nocken vorgesehen sind;a camshaft (2) that can be rotated synchronously with the rotation of the internal combustion engine and has a pair of low- and high-speed cams (3, 5) with different cam profiles, only two such cams being provided; ein Paar erster und zweiter Kipphebel (7, 8), die durch die Nieder- und Hochdrehzahl-Nocken selektiv betreibbar sind, um die Ventile gemäß den Nockenprofilen der Nocken zu betätigen; unda pair of first and second rocker arms (7, 8) selectively operable by the low and high speed cams to actuate the valves in accordance with the cam profiles of the cams; and eine Kupplungseinrichtung (21), die in und zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Hochdrehzahl-Betrieb der Maschine miteinander zu verbinden, um eine Betätigung der Ventile durch den Hochdrehzahl-Nocken zu bewirken, wobei die Kupplungseinrichtung weiter dazu vorgesehen ist, die ersten und zweiten Kipphebel im Niederdrehzahl-Betrieb der Maschine für eine unabhängige Bewegung voneinander zu trennen, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich zwei derartige Kipphebel (7, 8) vorgesehen sind unda clutch device (21) arranged in and between the first and second rocker arms and arranged to interconnect the first and second rocker arms during high speed operation of the engine to effect actuation of the valves by the high speed cam, the clutch device further arranged to separate the first and second rocker arms from each other for independent movement during low speed operation of the engine, characterized in that that only two such rocker arms (7, 8) are provided and daß während des Niederdrehzahl-Betriebs der Maschine der erste Kipphebel (7) durch den Niederdrehzahl-Nocken (3) betätigt wird, um eine Betätigung des Paars Ventile (1a, 1b) gemäß dem Nockenprofil des Niederdrehzahl- Nockens (3) zu bewirken, wodurch keines der Ventile fortgesetzt geschlossen ist.that during low speed operation of the engine, the first rocker arm (7) is actuated by the low speed cam (3) to cause actuation of the pair of valves (1a, 1b) according to the cam profile of the low speed cam (3), whereby none of the valves is continuously closed. 4. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3, bei welchem die ersten und zweiten Kipphebel (7, 8) in Gleitkontakt mit den Nieder- bzw. Hochdrehzahl-Nocken (3, 5) gehalten sind, wobei der erste Kipphebel (7) ein Paar Arme (7a, 7b) zur jeweiligen Betätigung des Paars Ventile (1a, 1b) aufweist.4. A valve operating mechanism according to claim 3, wherein the first and second rocker arms (7, 8) are held in sliding contact with the low and high speed cams (3, 5), respectively, the first rocker arm (7) having a pair of arms (7a, 7b) for respectively operating the pair of valves (1a, 1b). 5. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 4, umfassend Hubmittel (19), um den zweiten Kipphebel (8) normalerweise elastisch in Gleitkontakt mit dem Hochdrehzahlnocken (5) zu drängen.5. A valve operating mechanism according to claim 4, comprising lift means (19) for urging the second rocker arm (8) normally elastically into sliding contact with the high speed cam (5). 6. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Kupplungseinrichtung eine selektive Kupplung (21) umfaßt, die aus einem in dem ersten Kipphebel (7) ausgebildeten, ersten Führungsloch (26), einem in dem zweiten Kipphebel (8) in Ausrichtung zu dem ersten Führungsloch ausgebildeten, zweiten Führungsloch (35), einem gleitverschieblich in das erste Führungsloch (26) gepaßten Kolben (23), einer Feder (25), die in dem zweiten Führungsloch (35) angeordnet ist, um den Kolben (23) normalerweise in das erste Führungsloch (26) zu drängen, und Mitteln (29, 30, 31, 32) zum Anlegen von Hydraulikdruck an den Kolben (23), um diesen gegen die elastische Kraft der Feder (25) in eine Stellung zwischen den ersten und zweiten Führungslöchern (26, 35) zu bewegen, besteht.6. Valve operating mechanism according to one of the preceding claims, wherein the clutch means comprises a selective clutch (21) consisting of a first guide hole (26) formed in the first rocker arm (7), a second guide hole (35) formed in the second rocker arm (8) in alignment with the first guide hole, a piston (23) slidably fitted in the first guide hole (26), a spring (25) arranged in the second guide hole (35) to normally urge the piston (23) into the first guide hole (26), and means (29, 30, 31, 32) for applying hydraulic pressure to the piston (23) to move it against the elastic force of the spring (25) into a position between the first and second guide holes (26, 35).
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