DE3713646C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventilantrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Zur Verbesserung der Verbrennung im gesamten Drehzahlbereich sind Mehrventil-Motoren bekannt, bei denen jeder Zylinder zwei oder mehr Einlaßventile aufweist. Bei niedrigen Drehzahlen (Niedrig-Geschwindigkeitsbereich) des Motors wird eines der Ein­ laßventile eines jeden Zylinders im geschlossenen Zustand gehal­ ten, während bei höheren Drehzahlen (Hoch-Geschwindigkeitsbereich) alle Einlaßventile in bekannter Weise betrieben werden.

Ein Ventilantrieb der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 30 42 018 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung weist der ver­ schiebbare Nocken einen Schlitz auf, der mit einem an der Nockenwelle festen Stift in Eingriff bringbar ist, um so den Nocken mit der Nockenwelle zu verbinden. Zur Befestigung des Stiftes dient eine in die Nockenwelle radial eingesenkte Bohrung. Diese bekannte Anordnung bringt den Nachteil mit sich, daß die Nockenwelle durch die Bohrung geschwächt wird. Darüberhinaus ist die Verbindung zwischen Nocken und Kupp­ lung durch die Festigkeit des Stiftes und der Kerbe vorge­ geben, wobei die gesamte Kraft auf einen kleinen Flächenbe­ reich, nämlich auf den Rand des Schlitzes wirkt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilantrieb der ein­ gangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß die Kupplung zwischen Nocken und Nockenwelle einen einfacheren und dennoch haltbareren Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentan­ spruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Da die Kupplung über komplementär geformte konische Ab­ schnitte bewerkstelligt wird, kann eine erheblich höhere Kraft übertragen werden, ohne daß es zu einer wesentlichen Materialbeanspruchung kommt. Darüber hinaus ist die Anord­ nung sehr einfach herstellbar und bringt keine Schwächung der Nockenwelle mit sich.

Vorzugsweise wird das Verschieben des Nockens hydraulisch be­ werkstelligt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß bei Beaufschlagung des dafür vorgesehenen hydraulischen Zy­ linders die Kupplung eingerückt wird, zum Ausrücken aber eine Feder vorgesehen ist. Durch diese Anordnung ist gewähr­ leistet, daß eine relativ schwache Feder Verwendung finden kann, während der Anpreßdruck und damit die übertragbare Kraft durch ein außerhalb des Nockenwellenbereiches liegen­ des Organ, nämlich eine Hydraulikpumpe im wesentlichen be­ liebig hoch gewählt werden kann.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Zylinder­ kopfes mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 den Zylinderkopf gemäß Fig. 1 im Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 einen Teil des Zylinderkopfes nach Fig. 1 im vergrößerten Maßstab; und

Fig. 4 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Nocken sowie Nockenwelle in Seitenansicht bzw. im Schnitt, ebenfalls im vergrößerten Maßstab.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Zylinderkopf H für zwei Zylinder dargestellt, die jeweils zwei Einlaßven­ tile 10, 10 a und ein Auslaßventil 15 aufweisen. Eine Nockenwelle 1 besteht aus einem Paar von Wellen, die durch einen Stift 13 relativ zueinander positioniert und durch ein Lager 4 miteinander verbunden sind.

An der Nockenwelle 1 sind Nocken 2 für die Auslaßventile 15 und Nocken 3′ für die Einlaßventile 10 a einstückig ausge­ bildet. Nocken 3 für die Einlaßventile 10 sind auf der Nockenwelle 1 drehbar und axial verschiebbar gelagert. Da beide Nocken 3 für benachbarte Zylinder symmetrisch und konstruktionsgleich sind, genügt es, wenn nachstehend nur ein Nocken und die diesem Nocken zugeordnete Halte­ einrichtung beschrieben werden.

Entsprechend Fig. 3 weist der Nocken 3 einen zylindrischen Abschnitt 3 a an der dem Lager 4 zugewandten Seite auf. Der zylindrische Abschnitt 3 a ist auf einem zylindrischen Vorsprung 4 a des Lagers 4 drehbar und verschiebbar gelagert, und zwar unter Ausbildung einer Ölkammer 5. Der Nocken 3 besitzt des weiteren an seiner gegenüber­ liegenden Seite eine exzentrische konische Bohrung 3 b. Das Zentrum C der exzentrischen konischen Bohrung 3 b weicht von dem Zentrum der Achse 0 des Nockens 3 um einen Betrag Δ t ab, wie Fig. 4 erkennen läßt. Die Nocken­ welle 1 weist einen exzentrischen konischen Abschnitt 1 a entsprechend der konischen Bohrung 3 b auf.

Eine Schraubenfeder 7 ist zwischen der einen Seite des Nockens 3 und einem Zwischenring 6 auf der Nockenwelle 1 derart angeordnet, daß sie den Nocken gegen die Kammer 5 drückt. Die Kammer 5 ist mit einer (nicht dargestellten) Ölpumpe fluidverbunden, und zwar über ein solenoid­ betätigtes Steuerventil 12 (Fig. 2). Wie Fig. 2 erkennen läßt, wirkt der Nocken 3 mit einem Schwinghebel 9 zusammen, der zum einen mit einem Stößel bzw. Schaft des Einlaßventils 10 und zum anderen mit einem hydraulischen Ein- und Nachstell­ element 8 in Wirkverbindung steht.

Im Niedrig-Geschwindigkeitsbereich wird das Öl aus der Kammer 5 durch das Steuerventil 12 abgelassen, so daß der Nocken 3 zum Lager 4 verschoben wird. Als Folge davon löst sich der Nocken 3 von dem konischen Abschnitt 1 a der Nockenwelle 1. Der Nocken 3 wird dann durch die Nocken­ welle 1 nicht mitgedreht, so daß das Einlaßventil 10 a nicht geöffnet wird. Dementsprechend wird nur das Ein­ laßventil 10 a durch den Nocken 3′ betätigt.

Im Hoch-Geschwindigkeitsbereich wird in die Kammer 5 durch Betätigung des Steuerventils 12 Öl gepumpt, so daß der Nocken 3 zum konischen Abschnitt 1 a gedrängt wird. Der Nocken 3 kann jedoch solange nicht gegen den konischen Abschnitt 1 a verschoben werden, bis die Phase des Nockens 3 mit derjenigen der Nockenwelle 1 übereinstimmt. Wenn beide Phasen übereinstimmen, d. h. das Zentrum der konischen Bohrung 3 b mit dem Zentrum des konischen Ab­ schnitts 1 a übereinstimmt, wird der Nocken 3 soweit verschoben, daß er mit dem konischen Abschnitt 1 a in Eingriff kommt. Dann wird der Nocken 3 durch die Nockenwelle 1 mitbewegt unter entsprechender Betäti­ gung des Einlaßventils 10.

Claims (2)

1. Ventilantrieb für einen Kraftfahrzeugmotor mit zwei oder mehr Einlaßventilen (10, 10 a) pro Zylinder, mit einer Nockenwelle (1) mit Nocken (3, 3′) zur Betätigung der Einlaßventile (10, 10 a), wobei einer der Nocken (3) auf der Nockenwelle (1) dreh­ bar und über eine Einrichtung (5) axial verschiebbar gelagert ist und eine Kupplung vorgesehen ist, mittels der der ver­ schiebbare Nocken (3) mit der Nockenwelle (1) bei einer vorbe­ stimmten Winkelstellung in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eine exzentrische konische Bohrung (3 b) an der einen Seite des verschiebbaren Nockens (3) und einen an der Nockenwelle (1) komplementär ausgebildeten exzentrischen ko­ nischen Abschnitt (1 a) umfaßt.

2. Ventilantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum axialen Verschieben des verschiebbaren Nockens einen zwischen diesem (3) und der Nockenwelle (1) aus­ gebildeten hydraulischen Zylinder umfaßt, der eine Ölkammer (5) definiert, und ein elastisches Element, insbesondere eine Feder (7), durch welche der Nocken (3) gegen die Ölkammer (5) drückbar ist, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß die Feder (7) die Kupplung (1 a, 3 b) ausrückt.