DE3744343A1 - Ventilbetaetigungsvorrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinen - Google Patents
Ventilbetaetigungsvorrichtung fuer mehrzylinder-brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einer Ventilbetätigungsvorrich
tung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine, die eine
Mehrzahl von Ventilbetätigungseinrichtungen enthält, die
den jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine zum Öffnen
und Schließen der Einlaß- und Auslaßventile zugeordnet sind,
die ihrerseits den jeweiligen Zylindern zugeordnet sind,
wobei die Auslegung derart getroffen ist, daß die Ventilbe
tätigungseinrichtung unterschiedlichen Betriebsarten in
Abhängigkeit von der Brennkraftmaschinendrehzahl zur Ver
besserung der Arbeitsleistung der Brennkraftmaschine bei
unterschiedlichen Drehzahlen zugeordnet sind.
Ventilbetätigungsvorrichtungen dieser allgemeinen Art sind
beispielsweise in den US-PSen 45 37 164, 45 37 165, 45 45 342,
45 35 732, 46 56 977, 46 12 884, 45 76 128 und 45 87 936
beschrieben, die auf die vorliegende Anmelderin zurück
gehen.
Bei der üblichen Ventilbetätigungsvorrichtung sind die den
jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordneten Ven
tilbetätigungseinrichtungen hinsichtlich ihres Aufbaus über
einstimmend ausgelegt. Unter gewissen Betriebsbedingungen der
Brennkraftmaschine werden die Einlaß- oder Auslaßventile
der Zylinder der Brennkraftmaschine auf dieselbe Weise ge
öffnet und geschlossen. Bei der Ventilbetätigungseinrichtung
dieser Bauart ist es möglich, die Genauigkeit der Ventilbe
tätigungssteuerung dadurch zu erhöhen, daß die Betriebsart
der Einlaß- oder Auslaßventile der zugeordneten Zylinder
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraft
maschine geändert wird. Wenn die Einlaß- oder Auslaßventile
in unterschiedlichen Betriebsarten für die Zylinder der
Brennkraftmaschine arbeiten können, läßt sich die Ventilbe
tätigungssteuerung mit einer höheren Genauigkeit vornehmen.
Die Erfindung zielt darauf ab, eine Ventilbetätigungsvorrich
tung für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bereitzustellen,
die ein Betätigen der Einlaß- oder Auslaßventile in unter
schiedlichen Betriebsarten bei den jeweiligen Zylindern der
Brennkraftmaschine ermöglicht, um hierdurch die Genauig
keit der Ventilbetätigungssteuerung zu verbessern.
Nach der Erfindung sind die Zylinder der Brennkraftmaschine
in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, und jede Ventilbe
tätigungseinrichtung ist derart eingerichtet, daß die Ein
laß- oder Auslaßventile, die den Zylindern in der einen
Gruppe zugeordnet sind, auf verschiedene Betriebsweisen im
Vergleich zu den Einlaß- und Auslaßventilen betrieben wer
den können, den Zylindern der anderen Gruppe zugeordnet sind,
wobei dies wenigstens unter gewissen Betriebsbedingungen der
Brennkraftmaschine ermöglicht wird.
Mehrere bevorzugte Ausbildungsformen nach der Erfindung
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 bis 5 eine erste Ausbildungsform nach der
Erfindung, wobei Fig. 1 eine Drauf
sicht ist,
Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht längs der
Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht längs der
Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht längs
der Linie IV-IV in Fig. 2, und
Fig. 5 eine vergrößerte Schnittansicht längs der
Linie V-V in Fig. 1,
Fig. 6 eine Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Ver
deutlichung einer zweiten bevorzugten Aus
bildungsform nach der Erfindung,
Fig. 7 und 8 Fig. 1 und 4 ähnliche Ansichten zur Ver
deutlichung einer dritten bevorzugten Aus
bildungsform nach der Erfindung,
Fig. 9 und 10 Fig. 1 ähnliche Draufsichten zur Verdeut
lichung einer vierten und fünften bevor
zugten Ausbildungsform nach der Erfindung,
Fig. 11 und 12 Fig. 1 und 4 ähnliche Ansichten zur Ver
deutlichung einer sechsten Ausbildungsform
nach der Erfindung, und
Fig. 13, 14, 15 und 16 Fig. 1 ähnliche Draufsichten zur
Verdeutlichung einer siebten, achten, neunten
und zehnten bevorzugten Ausbildungsform
nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist eine erste bevorzugte Ausbildungsform nach
der Erfindung gezeigt, bei der eine Vierzylinder-Brennkraft
maschine erste bis vierte Zylinder C 1, C 2, C 3, C 4 aufweist,
die jeweils ein einziges Einlaßventil V haben, das diesen zu
geordnet ist. Die Einlaßventile V des ersten und vierten Zy
linders C 1, C 4 werden mit einer identischen Ventilbetätigungs
einrichtung 1 jeweils geöffnet und geschlossen, und die
Einlaßventile V des zweiten und dritten Zylinders C 2, C 3 werden
mit identischen Ventilbetätigungseinrichtungen 1 a jeweils
geöffnet und geschlossen, die sich von der Einrichtung 1 un
terscheiden.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, weist jede Ventilbetäti
gungseinrichtung 1 einen kreisförmigen, erhabenen Abschnitt 4
und eine Hochgeschwindigkeitsnocke 6 auf, die einteilig an
einer Nockenwelle 3 ausgebildet sind, die von der Kurbel
welle (nicht gezeigt) der Brennkraftmaschine mit einem Ge
schwindigkeitsverhältnis von 1:2 der Drehzahl der Kurbelwelle
drehangetrieben ist. Ferner weist die Ventilbetätigungseinrich
tung ein Paar von Kipphebeln 9, 10 auf, die schwenkbeweglich
als Nockenmitnahmeeinrichtungen an einer Kipphebelwelle 8
gelagert sind, die parallel zur Nockenwelle 3 verläuft, und
es ist eine wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung 11
zwischen den Kipphebeln 9, 10 angeordnet.
Der erhabene Abschnitt 4 hat eine Kreisform konzentrisch zu
der Nockenwelle 3, und obgleich er keinen Nockenbuckel ent
hält, wird er nachstehend als "Nocke" bezeichnet. Die Hoch
geschwindigkeitsnocke 6 ist einteilig an der Nockenwelle 3
dem erhaltenen Abschnitt 4 benachbart ausgebildet. Die Hoch
geschwindigkeitsnocke 6 hat einen bogenförmigen Grundkreis
abschnitt 6 a konzentrisch zur Nockenwelle 3 und einen Nocken
buckel 6 b, der radial von dem Grundkreisabschnitt 6 a nach
außen vorsteht. Die Nockenwelle 3 ist mit Hilfe von Nocken
haltern 13 drehbar gelagert, die an einem Zylinderkopf 12
angebracht sind.
Die Kipphebelwelle 8 ist fest unterhalb der Nockenwelle 3
angeordnet. Auf der Kipphebelwelle 8 sind der Kipphebel 9,
dessen obere Seite eine Gleitfläche 14 hat, die in Gleit
kontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten ist, und der
Kipphebel 10 gelagert, der an seiner oberen Seite eine
Nockengleiteinrichtung 15 hat, die in Gleitkontakt mit der
Hochgeschwindigkeitsnocke 6 gehalten ist, wobei die Kipp
hebel 9, 10 einander benachbart angeordnet sind.
Die Einlaßventile V sind betriebsmäßig den entsprechenden
Kipphebeln 9 zugeordnet. Jedes Einlaßventil V wird im Grund
zustand in eine Ventilschließrichtung gedrückt, d.h. nach
oben gedrückt, und zwar mittels einer Ventilfeder 17, die
zwischen einem Flansch 16, der an dem oberen Abschnitt des
Einlaßventiles V angebracht ist, und dem Zylinderkopf 12
angeordnet ist. Eine Stößeleinstellschraube 18 ist verstell
bar mittels einer Gewindeverbindung im distalen Ende des Kipp
hebels 9 vorgesehen und sie stößt gegen das obere Ende des
Einlaßventiles V an.
Die Nockengleiteinrichtung 15 jeder der anderen Kipphebel 10
ist im Grundzustand in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindig
keitsnocke 6 durch eine federnd nachgiebige Andrückeinrich
tung 20 gehalten, die zwischen dem Kipphebel 10 und dem
Zylinderkopf 12 angeordnet ist. Die federnd nachgiebige An
drückeinrichtung 20 weist eine zylindrische, am Boden vorge
sehene Hubeinrichtung 21 auf, deren geschlossenes Ende gegen
die untere Fläche des Kipphebels 10 gehalten ist, und sie
weist eine Hubfeder 22 auf, die zwischen der Hubeinrichtung
21 und dem Zylinderkopf 12 angeordnet ist. Die Hubeinrich
tung 21 ist gleitbeweglich in eine am Boden vorgesehene
Halteeinrichtung 23 eingesetzt, die im Zylinderkopf 12 gebil
det wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist die wahlweise betätigbare
Kupplungseinrichtung 11 einen Verbindungsbolzen 24 auf, der
die Kipphebel 9, 10 verbinden kann, einen Anschlag 25 zur
Begrenzung der Bewegung des Verbindungsbolzens 24, und
eine Rückholfeder 26 auf, um den Verbindungsbolzen 24 und den
Anschlag 25 in eine solche Richtung zu drücken, daß die
Kipphebel 9, 10 voneinander gelöst werden.
Der Kipphebel 9 hat eine erste Führungsöffnung 218, die
sich in Richtung des anderen Kipphebels 10 öffnet, und
eine Stufe 27, die dem offenen Ende desselben zugewandt ist.
Die erste Führungsöffnung 218 verläuft parallel zur Kipp
hebelwelle 8. Der Verbindungsbolzen 24 ist gleitbeweglich
in die erste Führungsöffnung 28 eingesetzt. Das geschlossene
Ende der ersten Führungsöffnung 28 und der Verbindungsbolzen
24 bilden zwischen einander eine hydraulische Druckkammer
29. Die Stufe 27 befindet sich in der ersten Führungsöffnung
28, so daß, wenn ein Ende des Verbindungsbolzens 24 gegen
die Stufe 27 anliegt, das andere Ende des Verbindungsbolzens
24 sich zwischen den Kipphebeln 9, 10 befindet. Der Kipphebel
9 hat einen Öldurchgang 30, der darin ausgebildet ist und
der in Verbindung mit der hydraulischen Druckkammer 29 bring
bar ist. Die Kipphebelwelle 8 hat eine Öldruckkammer 31, die
mit einer Öldruckversorgungsquelle (nicht gezeigt) in Ver
bindung steht. Der Öldurchgang 30 und der Öldruckversorgungs
durchgang 31 sind über eine Verbindungsöffnung 32 in Ver
bindung miteinander, die in einer Seitenwand des Kipphe
bels 8 gebildet wird, und zwar unabhängig von der Winkelpo
sition des Kipphebels 9 der Kipphebelwelle 8.
Der Kipphebel 10 hat eine zweite Führungsöffnung 33, die
darin ausgebildet ist und die zu der ersten Führungsöffnung
28 fluchtet, sowie parallel zur Kipphebelwelle 8 verläuft.
Der Anschlag 25 ist gleitbeweglich in die zweite Führungs
öffnung 33 eingesetzt. Die zweite Führungsöffnung 33 hat
eine Stufe 24 in der Nähe ihres geschlossenen Endes, um
die Bewegung des Anschlags 25 zu begrenzen. Der Anschlag 25
hat einen koaxialen, durchmesserkleinen Schaft 35, der be
weglich über eine Führungsöffnung 36 eingesetzt ist, die
koaxial im geschlossenen Ende der zweiten Führungsöffnung 33
ausgebildet ist. Die Rückholfeder 26 ist um den Schaft 25
zwischen dem geschlossenen Ende der zweiten Führungsöffnung
33 und dem Anschlag 25 angeordnet, um im Grundzustand den
wechselweise anliegenden Verbindungsbolzen 24 und den
Anschlag 25 in eine solche Richtung zu drücken, daß die
Kipphebel 9, 10 voneinander gelöst sind, d.h. in Richtung
der hydraulischen Druckkammer 29 zu drücken.
Wenn der hydraulischen Druckkammer 29 kein hoher Öldruck
zugeführt wird, sind der Verbindungsbolzen 24 und der
Anschlag 25 in einer Position, in der die Kipphebel 9,
10 voneinander getrennt sind. In dieser Stellung sind die
Anlageflächen des Verbindungsbolzens 24 und des Anschlages
25 zwischen den Kipphebeln 9, 10 angeordnet. Daher sind
die Kipphebel 9, 10 nicht untereinander verbunden und sie
sind in Winkelrichtung bezüglich einander verschoben.
Wenn ein hoher Öldruck an die hydraulische Druckkammer 29
angelegt wird, werden der Verbindungsbolzen 24 und der An
schlag 25 von der hydraulischen Druckkammer 29 weg ent
gegen der Kraft der Rückholfeder 26 bewegt, bis der Verbin
dungsbolzen 24 mittels einer Gleitverbindung in die zweite
Führungsöffnung 33 eingetreten ist. Somit sind die Kipphebel
9, 10 untereinander verbunden und sie arbeiten auf die
gleiche Betriebsart.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, weist jede Ventilbetätigungsein
richtung 1 a eine Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 und eine
Hochgeschwindigkeitsnocke 6 auf, die einteilig an einer
Nockenwelle 3 ausgebildet sind, ferner ein Paar von Kipphe
beln 9 a, 10 die an der Kipphebelwelle 8 winkelbeweglich
gelagert sind, und eine teilweise betätigbare Kupplungsein
richtung, die zwischen den Kipphebeln 9 a, 10 angeordnet ist.
Die Nockenwelle 3 und die Kipphebelwelle 8 sind gemeinsam
für die Ventilbetätigungseinrichtung 1 und 1 a vorgesehen.
Die Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 ist einteilig an der
Nockenwelle 3 ausgebildet und hat einen Grundkreisabschnitt
5 a und einen Nockenbuckel 5 b, der eine kleinere Winkeler
streckung als der Nockenbuckel 6 b der Hochgeschwindigkeits
nocke 6 hat und der in kleinerem Ausmaß als der Nockenbuckel
6 b radial nach außen vorsteht. Der Kipphebel 9 a hat an sei
ner oberen Seite eine Nockengleiteinrichtung 37, die in
Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 ge
halten ist. Die Einlaßventile V werden mit den zugeordneten
jeweiligen Kipphebeln 9 betätigt.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der ersten bevorzugten
Ausbildungsform nach der Erfindung erläutert. Während des
Niedriggeschwindigkeitsbetriebs der Brennkraftmaschine
wird kein hoher Öldruck dem Öldruckversorgungskanal 31 zuge
führt und daher sind die hydraulischen Druckkammern 29 der
wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtungen 11 der zuge
ordneten Ventilbetätigungseinrichtungen 1, 1 a in einer sol
chen Position, daß die Kipphebel 9, 10 voneinander getrennt
sind. In dieser Position werden die Kipphebel 9, die den er
sten und vierten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, nicht
in Gleitkontakt mit den erhabenen Abschnitten 4 in Winkel
richtung bewegt, und die Einlaßventile V sind außer Wirkung
oder sie bleiben geschlossen. Die Kipphebel 9 a, die den
zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, werden
in Gleitkontakt mit den Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 in
Winkelrichtung bewegt, um zu bewirken, daß die Einlaßventile
V zum Zeitpunkt und mit einem Hub entsprechend dem Nocken
profil der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 geöffnet und ge
schlossen werden. Die Kipphebel 10 sind in Eingriff und sie
werden durch die Nocken 6 verschwenkt, sie beeinflussen aber
das Öffnen und Schließen keines der Ventile V.
Während des Hochgeschwindigkeitsbetriebs der Brennkraftma
schine, d.h. jenes Betriebs mit hoher Drehzahl, wird hoher
Öldruck dem Öldruckversorgungskanal 31 zugeführt und dieser
wirkt in den hydraulischen Druckkammern 29 der zugeordneten
wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtungen 11 ein.
In jeder wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtung 11
werden der Verbindungsbolzen 24 und der Anschlag 25 unter
dem Hydraulikdruck in Richtung der Position entgegen der
Vorbelastungskraft der Rückholfeder 26 bewegt, um die Kipp
hebel miteinander zu verbinden, bis der Verbindungsbolzen
24 gleitbeweglich in die zweite Führungsöffnung 33 einge
setzt ist. Somit sind die Kipphebel 9, 10 für die ersten
und vierten Zylinder C 1, C 4 untereinander verbunden, und die
Kipphebel 9 a, 10 für die zweiten und dritten Zylinder C 2, C 3
sind untereinander verbunden. Bei derart verbundenen Kipp
hebeln werden die Kipphebel 9, 9 a mit den Kipphebeln 10 in
Winkelrichtung bewegt, die in Winkelrichtung unter Gleitkon
takt mit den Hochgeschwindigkeitsnocken 6 bewegt werden, so
daß die Einlaßventile V zum Zeitpunkt und mit dem Hub ent
sprechend dem Nockenprofil der Hochgeschwindigkeitsnocken
6 geöffnet und geschlossen werden.
Wenn die Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich
arbeitet, sind daher die Einlaßventile V, die den ersten
und vierten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, unwirksam, um
hierdurch den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Wenn die
Brennkraftmaschine im hohen Drehzahlbereich arbeitet, werden
alle Ventile V in vollständiger Weise durch die Hochge
schwindigkeitsnocken 6 betätigt.
Fig. 6 zeigt eine zweite bevorzugte Ausbildungsform nach
der Erfindung, bei der die ersten und vierten Zylinder C 1,
C 4 den jeweiligen Ventilbetätigungseinrichtungen 1′ zuge
ordnet sind, die jeweils Kipphebel 9 enthalten, und die zwei
ten und dritten Zylinder C 2, C 3 sind jeweils den Ventilbe
tätigungseinrichtungen 1 a′ zugeordnet, die entsprechende Kipp
hebel 9 a enthalten. Jeder Kipphebel 9, 9 a ist betriebs
mäßig mit einem Paar von Einlaßventilen V 1, V 2 verbunden.
Auf der Nockenwelle 3 sind Nocken 4, 5 und 6 vorgesehen, die
identisch wie bei der ersten Ausbildungsform ausgelegt sind.
Bei der zweiten bevorzugten Ausbildungsform werden daher
im Betriebsbereich der Brennkraftmaschine mit niedriger
Drehzahl die Einlaßventile V 1, V 2, die den ersten und vier
ten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, außer Betrieb genom
men.
Fig. 7 und 8 zeigen eine dritte bevorzugte Ausbildungsform
nach der Erfindung. Jene in den Fig. 7 und 8 gezeigten Teile,
die mit den entsprechenden Teilen der vorangehenden Aus
bildungsformen übereinstimmen, sind mit den gleichen Bezugs
zeichen versehen und werden daher nicht mehr näher erläutert.
Die Zylinder C 1 bis C 4 haben jeweils ein Paar Einlaßventile
V 1, V 2, die diesen zugeordnet sind. Die Einlaßventile V 1, V 2
der ersten und vierten Zylinder C 1, C 4 werden durch die je
weiligen Ventilbetätigungseinrichtungen 1′ geöffnet und ge
schlossen, die übereinstimmend mit jenen nach Fig. 6 aus
gelegt sind. Die Einlaßventile V 1, V 2 der zweiten und dritten
Zylinder C 2, C 3 werden durch entsprechend zugeordnete Ventil
betätigungseinrichtungen 40 geöffnet und geschlossen.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 weist einen erhabenen
Abschnitt 4 und zwei Hochgeschwindigkeitsnocken 6 auf, die
einteilig an der Nockenwelle 3 ausgebildet sind. Erste,
zweite und dritte Kipphebel 41, 42, 43 sind drehbar an der
Kipphebelwelle 8 gelagert und eine wahlweise betätigbare
Kupplungseinrichtung 44 für das wahlweise Verbinden und
Trennen der Kipphebel 41, 42, 43 ist vorgesehen.
Die Kipphebel 41 haben an ihren oberen Seiten jeweils
Gleitflächen 14, die in Gleitkontakt mit den erhabenen Ab
schnitten 4 gehalten sind und die zweiten und dritten Kipp
hebel 42, 43 haben an ihren oberen Seiten jeweils Nocken
gleiteinrichtungen 15, die in Gleitkontakt mit den Hochge
schwindigkeitsnocken 6 gehalten sind. Die zweiten Kipphebel
42 sind an der Kipphebelwelle 8 zwischen den ersten und
dritten Kipphebeln 41, 43 winkelbeweglich gelagert, und
die Einlaßventile V 1, V 2 sind den ersten und dritten Kipp
hebeln 41, 43 betriebsmäßig zugeordnet.
Jede wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung 44 weist
einen ersten Verbindungsbolzen 45 auf, der die ersten und
zweiten Kipphebel 41, 42 untereinander verbinden kann, einen
zweiten Verbindungsbolzen 46, der die zweiten und dritten
Kipphebel 42, 43 untereinander verbinden kann, einen An
schlag 47 zur Begrenzung der Bewegung der Verbindungsbolzen
45, 46, und eine Rückholfeder 48 auf, um die Verbindungs
bolzen 45, 46 und den Anschlag 47 derart mit einer Druck
kraft zu beaufschlagen, daß die Kipphebel voneinander ge
löst sind.
Der erste Kipphebel 41 hat eine erste Führungsöffnung 52,
die sich in Richtung des zweiten Kipphebels 42 öffnet und
er hat eine Stufe 51, die dem offenen Ende zugewandt ist.
Die erste Führungsöffnung 52 verläuft parallel zur Kipp
hebelwelle 8. Der erste Verbindungsbolzen 45 ist gleitbe
weglich in die erste Führungsöffnung 52 eingesetzt. Das ge
schlossene Ende der ersten Führungsöffnung 52 und der erste
Verbindungsbolzen 45 bilden zwischeneinander eine hydrau
lische Druckkammer 53. Die Stufe 51 befindet sich in der er
sten Führungsöffnung 52 derart, daß, wenn ein Ende des
ersten Verbindungsbolzens 45 gegen die Stufe 51 anliegt, das
andere Ende des ersten Verbindungsbolzens 45 sich zwischen
den ersten und zweiten Kipphebeln 41, 42 befindet. Der erste
Kipphebel 41 hat einen Öldurchgang 54, der darin ausgebildet
ist und der in Verbindung mit der hydraulischen Druckkammer
53 steht. Der Öldurchgang 54 und der Öldruckversorgungs
durchgang 31 stehen immer miteinander über eine Verbindungs
öffnung 55 in Verbindung, die in einer Seitenwand der
Kipphebelwelle 8 ausgebildet ist, und zwar unabhängig von der
Winkelposition des ersten Kipphebels 41 auf der Kipphebel
welle 8.
Der zweite Kipphebel 42 hat eine Führungsöffnung 56, die
darin ausgebildet ist und den gleichen Durchmesser wie die
erste Führungsöffnung 52 hat. Die Führungsöffnung 56 er
streckt sich zwischen gegenüberliegenden Seitenflächen
des zweiten Kipphebels 42. Der zweite Verbindungsbolzen 46,
der die gleiche Länge wie die Gesamtlänge der Führungsöff
nung 56 hat, ist gleitbeweglich in die Führungsöffnung 56
eingesetzt.
Der dritte Kipphebel 43 hat eine Führungsöffnung 57, die
darin ausgebildet ist und die zu der Führungsöffnung 56 fluch
tet, sowie sich in Richtung des zweiten Kipphebels 42 öffnet.
Die Führungsöffnung 57 verläuft parallel zur Kipphebelwelle 8.
Der Innendurchmesser der Führungsöffnung 57 ist der gleiche
wie jener der Führungsöffnung 56. Der Anschlag 47 ist gleit
beweglich in die Führungsöffnung 57 eingesetzt. Der Anschlag
47 hat einen koaxialen durchmesserkleineren Schaft 58, der
beweglich mittels einer Führungsöffnung 59 angeordnet ist,
die koaxial im geschlossenen Ende der Führungsöffnung 57
ausgebildet ist. Eine Rückholfeder 48 ist um den Schaft 58
zwischen dem geschlossenen Ende der Führungsöffnung 57 und
dem Anschlag 47 angeordnet, um im Grundzustand die wechsel
weise anliegenden ersten und zweiten Verbindungsbolzen 45,
46 und den Anschlag 47 in eine Richtung zu drücken, um die
Kipphebel voneinander zu lösen, d.h. in Richtung der hy
draulischen Druckkammer 53 zu drücken.
Wenn kein hoher Öldruck der hydraulischen Druckkammer 53 zu
geführt wird, befinden sich die ersten und zweiten Verbin
dungsbolzen 45, 46 und der Anschlag 47 in einer Position,
in der die Kipphebel unter der Kraft der Rückholfeder 48
getrennt sind. In dieser Position sind die anstoßenden Flä
chen der ersten und zweiten Verbindungsbolzen 45, 46 zwi
schen dem ersten und dem zweiten Kipphebel 41, 42 angeordnet,
und die Anlageflächen des zweiten Verbindungsbolzens 46 und
der Anschlag 47 befinden sich zwischen dem zweiten und
dritten Kipphebel 42, 43. Daher sind die Kipphebel 41 bis 43
nicht untereinander verbunden. Wenn ein hoher Öldruck der
hydraulischen Druckkammer 53 zugeführt wird, werden die
ersten und zweiten Verbindungsbolzen 45, 46 und der Anschlag
47 von der Hydraulikkammer 53 entgegen der Kraft der Rück
holfeder 48 wegbewegt, bis der erste Verbindungsbolzen 45
gleitbeweglich in die Führungsöffnung 56 eingesetzt ist
und der zweite Verbindungsbolzen 46 gleitbeweglich in die
Führungsöffnung 57 eingeführt ist. Daher sind die Kipp
hebel 41 bis 43 untereinander verbunden.
Bei dieser dritten Ausbildungsform, die in den Fig. 7 und 8
gezeigt ist, werden während des Betriebs der Brennkraftma
schine mit niedriger Drehzahl die Einlaßventile V 1, V 2, die
den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind,
außer Betrieb genommen oder sie bleiben geschlossen, die
Einlaßventile V 1, die den zweiten und dritten Zylindern C 2,
C 3 zugeordnet sind, werden außer Betrieb genommen oder blei
ben geschlossen, und die Einlaßventile V 2, die den zweiten
und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, werden entspre
chend dem Steuertakt und dem Hub nach Maßgabe des Nocken
profils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und ge
schlossen. Während des Betreibens der Brennkraftmaschine
im hohen Drehzahlbereich werden die Einlaßventile V 1, V 2,
die den Zylindern C 1 bis C 4 zugeordnet sind, entsprechend
dem Steuertakt und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils
der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen.
Bei der dritten bevorzugten Ausbildungsform läßt sich die
Abgabeleistung der Brennkraftmaschine vergrößern, die Be
lastung der Ventilbetätigungseinrichtung während des Be
triebs der Brennkraftmaschine mit niedriger Drehzahl läßt
sich reduzieren, der Kraftstoffverbrauch läßt sich redu
zieren, und man erhält einen stabilen Betrieb der Brenn
kraftmaschine insgesamt gesehen, wobei man eine relativ
kleine Anzahl von Bauteilen benötigt.
Fig. 9 zeigt eine vierte bevorzugte Ausbildungsform nach
der Erfindung. Jeder der ersten bis vierten Zylinder C 1
bis C 4 hat ein Paar von Einlaßventilen V 1, V 2, die diesen
zugeordnet sind, und die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten
und vierten Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventilbetäti
gungseinrichtung 40 a geöffnet und geschlossen, während die
Einlaßventile V 1, V 2 der zweiten und dritten Zylinder C 2,
C 3 durch die Ventilbetätigungseinrichtungen 40 b geöffnet und
geschlossen verden.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 a weist einen ersten
Kipphebel 412, der eine Gleitfläche 14 hat, der in Gleit
kontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten ist, und einen
zweiten Kipphebel 42 auf, der eine Nockengleiteinrichtung
15 hat, die in Gleitkontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4
gehalten ist. Die Kipphebel 41, 42, 43 a sind wahlweise mit
einander verbindbar und voneinander lösbar, sowie in Winkel
richtung drehbeweglich an der Kipphebelwelle 8 gelagert.
Die Einlaßventile V 1, V 2 sind betriebsmäßig den ersten und
dritten Kipphebeln 41, 43 a jeweils zugeordnet.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 b weist einen ersten
Kipphebel 41, der eine Gleitfläche 44 hat, der in Gleit
kontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten ist, einen
zweiten Kipphebel 42, der eine Nockengleiteinrichtung 15
hat, die in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke
6 gehalten ist, und einen dritten Kipphebel 43 b auf, der
eine Nockengleiteinrichtung 37 hat, die in Gleitkontakt
mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 gehalten ist. Die
Kipphebel 41, 42, 43 b sind wahlweise miteinander verbind
bar und voneinander lösbar sowie in Winkelrichtung beweglich
an der Kipphebelwelle 8 gelagert. Die Einlaßventile V 1, V 2
sind betriebsmäßig den ersten und dritten Kipphebeln 41, 43 b
jeweils zugeordnet.
Gemäß dieser vierten bevorzugten Ausbildungsform nach der
Erfindung, die in Fig. 9 gezeigt ist, werden während des
Betriebs der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich
die Einlaßventile V 1, V 2, die den ersten und vierten Zylin
dern C 1, C 4 zugeordnet sind, außer Betrieb genommen oder
bleiben geschlossen, die Einlaßventile V 1, die den zweiten
und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, sind unwirk
sam oder bleiben geschlossen, und die Einlaßventile V 2, die
den zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, wer
den entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub gemäß
dem Nockenprofil der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 geöffnet
und geschlossen. Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine
im hohen Drehzahlbereich werden die Einlaßventile V 1, V 2, die
den Zylindern C 1 bis C 4 zugeordnet sind, entsprechend der
zeitlichen Steuerung und dem Hub nach dem Nockenprofil der
Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen.
Fig. 10 verdeutlicht eine fünfte bevorzugte Ausbildungsform
nach der Erfindung. Die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten
und vierten Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventilbetäti
gungseinrichtungen 14 b geöffnet und geschlossen, während die
Einlaßventile V 1, V 2 der zweiten und dritten Zylinder C 2, C 3
durch die Ventilbetätigungseinrichtungen 40 c geöffnet und
geschlossen werden.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 b ist in gleicher Weise
ausgelegt wie die Einrichtungen 40 b, die bei der Ausbil
dungsform nach Fig. 9 erläutert wurden. Jede Ventilbetätigungs
einrichtung 40 a weist einen ersten Kipphebel 41 a, der eine
Nockengleiteinrichtung 37 hat, die in Gleitkontakt mit
der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 gehalten ist, einen
zweiten Kipphebel 42, der eine Nockengleiteinrichtung hat,
die in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke 6
gehalten ist, und einen dritten Kipphebel 43 b auf, der
eine Nockengleiteinrichtung 37 hat, die in Gleitkontakt mit
der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 gehalten ist. Die Kipp
hebel 41 a, 42, 43 b sind wahlweise miteinander verbindbar
und voneinander lösbar und in Winkelrichtung beweglich an
der Kipphebelwelle 8 gelagert. Die Einlaßventile V 1, V 2
sind betriebsmäßig den ersten und dritten Kipphebeln 41 a,
43 b jeweils zugeordnet.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im niedrigen
Drehzahlbereich werden bei der fünften bevorzugten Ausbil
dungsform nach der Erfindung die Einlaßventile V 1, die
den ersten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, außer Betrieb
genommen oder bleiben geschlossen, die Einlaßventile V 2, die
den ersten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, werden ent
sprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe
des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 ge
öffnet und geschlossen, und die Einlaßventile V 1, V 2, die
den zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind,
werden entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub
nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeits
nocken 5 geöffnet und geschlossen. Während des Arbeitens der
Brennkraftmaschine im hohen Drehzahlbereich werden die
Einlaßventile V 1, V 2, die den Zylindern C 1 bis C 4 zugeordnet
sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub
nach Maßgabe des Nockenprofils der Hubgeschwindigkeitsnocken
6 geöffnet und geschlossen. Wenn dann die Brennkraftmaschine
in einem Bereich mit niedriger Drehzahl arbeitet, bleiben
nur die Einlaßventile V 1, die den ersten und vierten Zylin
dern C 1, C 4 zugeordnet sind, geschlossen und die Einlaß
ventile V 2 werden entsprechend den Niedriggeschwindigkeits
nocken 5 geöffnet und geschlossen. Diese Betriebsart hat
eine Wirkungsweise, die sehr nahe einer Betriebsart kommt,
bei der die ersten und vierten Zylinder unwirksam sind,
wobei jedoch aber das Ergebnis zu einem gleichmäßigeren Be
trieb führt, da die vier Zylinder im Betriebszustand sind.
Fig. 11 und 12 zeigen eine sechste bevorzugte Ausbildungs
form nach der Erfindung. Die Einlaßventile V 1, V 2 der
ersten und vierten Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventil
betätigungseinrichtungen 40 d′ geöffnet und geschlossen, wäh
rend die Einlaßventile V 1, V 2 der zweiten und dritten Zy
lindergruppe C 2, C 3 durch die Ventilbetätigungseinrichtungen
40 a′ geöffnet und geschlossen werden.
Jede der Ventilbetätigungseinrichtungen 40 d′ weist einen
ersten Kipphebel 41 a, der eine Nockengleiteinrichtung 37 hat,
die in Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5
gehalten ist und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 1 zugeordnet
ist, einen zweiten Kipphebel 42, der eine Nockengleiteinrich
tung 15 hat, die in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindig
keitsnocke 6 gehalten ist, einen dritten Kipphebel 43 a, der
eine Gleitfläche 14 hat, die in Gleitkontakt mit dem erhabenen
Abschnitt 4 gehalten ist und dem Einlaßventil V 2 zugeordnet
ist, eine wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung 60 a zum
selektiven Verbinden und Lösen der ersten und zweiten Kipp
hebel 41 a, 42 a und eine wahlweise betätigbare Kupplungsein
richtung 60 b zum wahlweisen Verbinden und Lösen der zweiten
und dritten Kipphebel 42, 43 a auf.
Die wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtungen 60 a weisen
einen Verbindungsbolzen 61 a auf, der die ersten und zweiten
Kipphebel 41 a, 42 verbinden kann. Ferner weisen sie einen
Anschlag 62 a zur Begrenzung der Bewegung des Verbindungsbol
zens 61 a und eine Rückholfeder 63 a auf, die den Verbindungs
bolzen 61 a und den Anschlag 62 a derart mit der Druckkraft
beaufschlagt, daß die Kipphebel voneinander getrennt sind.
Der zweite Kipphebel 42 hat eine erste Führungsöffnung 65 a,
die sich in Richtung des ersten Kipphebels 41 a öffnet und
eine Stufe 64 a, die dem offenen Ende desselben zugewandt
ist. Die erste Führungsöffnung 65 a verläuft parallel zur
Kipphebelwelle 8. Der Verbindungsbolzen 61 a ist gleitbeweg
lich in die erste Führungsöffnung 65 a eingesetzt. Das ge
schlossene Ende der ersten Führungsöffnung 65 a und der Ver
bindungsbolzen 61 a bilden dazwischen eine hydraulische Druck
kammer 66 a. Der zweite Kipphebel 42 hat einen Öldurchgang
65 a, der darin ausgebildet ist und der in Verbindung mit der
hydraulischen Druckkammer 66 a steht. Der Öldurchgang 65 a
und der Öldruckversorgungsdurchgang 31 sind immer über eine
Verbindungsöffnung 68 a in Verbindung miteinander, und die
in einer Seitenwand der Kipphebelwelle 8 ausgebildet ist.
Der erste Kipphebel 41 a hat eine zweite Führungsöffnung 69 a,
die in diesem ausgebildet ist und die zu der ersten Führungs
öffnung 65 a fluchtet und parallel zu der Kipphebelwelle 8
verläuft. Der Anschlag 62 a in Form einer ebenen Platte, die
gegen den Verbindungsbolzen 61 a gehalten wird, ist gleitbe
weglich in die zweite Führungsöffnung 69 a eingesetzt. Der
Anschlag 62 a hat einen koaxialen, durchmesserkleineren Schaft
71 a, der beweglich mittels einer Führungsöffnung 72 a, die
in dem geschlossenen Ende der zweiten Führungsöffnung 69 a
ausgebildet ist, eingesetzt ist.
Die andere wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung 60 b
entspricht im wesentlichen hinsichtlich des Aufbaus den wahl
weise betätigbaren Kupplungseinrichtungen 60 a. Jene Teile
der wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtung 60 b, die jenen
der wahlweise betätigbaren Kupplungseinrichtung 60 a entspre
chen, sind mit den entsprechenden Bezugszeichen und dem Zu
satz "b" versehen und sie werden nachstehend nicht näher
erläutert.
Die eingestellte Federkraft der Rückholfeder 63 a ist daher
kleiner als die Grundbelastung der Rückholfeder 63 b ist.
Wenn daher kein Öldruck dem Öldruckversorgungsdurchgang 31
zugeführt wird, bleiben alle Kipphebel 41 a, 42 und 43 von
einander gelöst, wenn ein relativ niedriger Öldruck im Durch
gang 31 anliegt. Nur die wahlweise betätigbare Kupplungs
einrichtung 60 a wird betätigt, um die ersten und zweiten
Kipphebel 41 a, 42 miteinander zu verbinden. Wenn ein rela
tiv hoher Öldruck dem Öldruckversorgungsdurchgang 31 zuge
führt wird, werden auch die anderen wahlweise betätigbaren
Kupplungseinrichtungen 60 b betätigt, um alle Kipphebel 41 a,
42, 43 a miteinander zu verbinden.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 a′ weist einen ersten
Kipphebel 41, der eine Gleitfläche 14 hat, die in Gleitkon
takt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten ist und betriebs
mäßig dem Einlaßventil V 1 zugeordnet ist, einen zweiten
Kipphebel 42, der eine Nockengleiteinrichtung 125 hat, die
in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke 6 gehalten
ist, einen dritten Kipphebel 43 a, der eine Gleitfläche 14
hat, die in Gleitkontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 ge
halten ist, und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 2 zugeordnet
ist, eine wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung (nicht
gezeigt), die zwischen dem ersten und dem zweiten Kipphebel
41, 42 angeordnet ist, um diese wahlweise miteinander zu ver
binden und voneinander zu trennen, wenn ein relativ niedriger
Öldruck dem Öldruckzufuhrdurchgang 31 zugeführt wird, und
eine wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtung (nicht gezeigt)
auf, die zwischen dem zweiten und dem dritten Kipphebel 42,
43 a angeordnet ist, um diese wahlweise miteinander zu verbin
den und voneinander zu trennen, wenn ein relativ hoher Öl
druck dem Öldruckzufuhrdurchgang 31 zugeführt wird.
Nachstehend wird die Arbeitsweise der sechsten bevorzugten
Ausbildungsform nach der Erfindung näher erläutert. Während
des Arbeitens der Brennkraftmaschine bei niedriger Drehzahl
wird der Öldruck in dem Öldruckdurchgang 31 entlastet. Daher
sind beide wahlweise betätigbare Kupplungseinrichtungen 60 a,
60 b in der die Kipphebel lösenden Stellung. Die Einlaßven
tile V 1, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4 zuge
ordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, und die Ein
laßventile V 2, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4
zugeordnet sind, sind unwirksam und bleiben geschlossen. Die
Einlaßventile V 1, V 2, die den zweiten und dritten Zylindern
C 2, C 3 zugeordnet sind, sind unwirksam oder bleiben geschlos
sen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im mittleren
Drehzahlbereich wird ein relativ niedriger Druck dem Öldruck
versorgungsdurchgang 31 zugeführt. Die ersten und zweiten
Kipphebel 41 a, 42 und 41, 42 sind nicht miteinander verbunden.
Daher werden die Einlaßventile V 1, die den ersten und vierten
Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, entsprechend der zeitlichen
Steuerung und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der
Hubgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen, und die
Einlaßventile V 2, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4
zugeordnet sind, sind unwirksam oder bleiben geschlossen. In
ähnlicher Weise werden die Einlaßventile V 1, die den zweiten
und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, entsprechend
der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe des Nocken
profils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlos
sen, und die Einlaßventile V 2, die den zweiten und dritten
Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, sind unwirksam und bleiben
geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im hohen Dreh
zahlbereich wird ein relativ hoher Druck dem Öldruckzufüh
rungsdurchgang 31 zugeführt. Alle Kipphebel 41 a, 42, 43 a und
41, 42, 43 a sind miteinander verbunden und die Einlaßventile
V 1, V 2 werden entsprechend der zeitlichen Steuerung und
dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwindig
keitsnocken 6 geöffnet und geschlossen.
Gemäß dieser sechsten bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung werden die Ventile wahlweise in drei Betriebsar
ten betrieben, so daß die Arbeitsbereiche der Brennkraftma
schine im niedrigen Drehzahlbereich und im hohen Belastungs
bereich genauer gesteuert werden können, und daß der Über
gang zwischen den Brennkraftmaschinenabgabeleistungskennwer
ten in den Betriebsbereichen der Brennkraftmaschine mit
niedriger und hoher Belastung gleichförmig ist.
Fig. 13 zeigt eine siebte bevorzugte Ausbildungsform nach
der Erfindung. Die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten und vier
ten Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventilbetätigungsvor
richtung 1 a′ geöffnet und geschlossen, während die Einlaßven
tile V 1, V 2 der zweiten und dritten Zylinder C 2, C 3 durch
die Ventilbetätigungseinrichtungen 40 d geöffnet und geschlos
sen werden. Die Ventilbetätigungseinrichtung 1 a′ und die Ven
tilbetätigungseinrichtung 40 d haben unterschiedliche Öldruck
systeme und sie werden zu unterschiedlichen Zeitpunkten hin
sichtlich des Verbindens und Lösens der Kipphebel betätigt.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 d weist einen ersten Kipp
hebel 41, der eine Nockengleiteinrichtung 37 hat, die in
Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 angeordnet
ist und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 1 zugeordnet ist,
einen zweiten Kipphebel 42, der eine Nockengleiteinrichtung
15 hat, die in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke
6 gehalten ist und einen dritten Kipphebel 43 a auf, der eine
Gleitfläche 14 hat, die in Gleitkontakt mit dem erhabenen
Abschnitt 4 gehalten und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 2
zugeordnet ist. Die Kipphebel 41 a, 42, 43 a sind wahlweise mit
einander verbindbar und voneinander trennbar.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im niedrigen
Drehzahlbereich sind die Ventilbetätigungseinrichtungen 1 a′,
40 d in der die Kipphebel trennenden Stellung. Die Einlaß
ventile V 1, V 2, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4
zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, die Einlaß
ventile V 1, die den zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3
zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, und die Ein
laßventile V 2, die den zweiten und dritten Zylindern C 2,
C 3 zugeordnet sind, werden unwirksam oder bleiben geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im mittleren
Drehzahlbereich sind nur die Ventilbetätigungseinrichtungen
40 d in der die Kipphebel verbindenden Stellung. Daher werden
die Einlaßventile V 1, V 2, die den ersten und vierten Zylindern
C 1, C 4 zugeordnet sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, und die Ein
laßventile V 1, V 2, die den zweiten und dritten Zylindern C 2,
C 3 zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwin
digkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im hohen Dreh
zahlbereich sind die Ventilbetätigungseinrichtungen 1 a′, 40 d
in der die Kipphebel verbindenden Stellung. Die Einlaßven
tile V 1, V 2 der Zylinder C 1 bis C 4 werden entsprechend der
zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe des Nockenpro
fils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen.
Gemäß der siebten bevorzugten Ausführungsform nach der Er
findung werden die Ventile wahlweise in drei Betriebsarten
durch die Kombination der Ventilbetätigungseinrichtungen 1 a′,
40 d betrieben, die jeweils zwischen zwei Betriebsarten um
schaltbar sind.
Fig. 14 zeigt eine achte bevorzugte Ausbildungsform nach der
Erfindung. Die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten und vierten
Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventilbetätigungseinrich
tungen 1 c geöffnet und geschlossen, während die Einlaßventile
V 1, V 2 der zweiten und dritten Zylinder C 2, C 3 durch die Ven
tilbetätigungseinrichtungen 40 e geöffnet und geschlossen
werden.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 1 c weist einen ersten Kipp
hebel 9 b, der eine Nockengleiteinrichtung 25 hat, die in
Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke 6 gehalten ist,
und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 1 zugeordnet ist, und
einen zweiten Kipphebel 10 a auf, der eine Gleitfläche 14 hat,
die in Gleitkontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten
ist und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 2 zugeordnet ist.
Die Kipphebel 9 b, 10 a sind bei relativ niedrigem Öldruck mit
einander verbindbar.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 e weist einen ersten Kipp
hebel 41 a, der eine Nockengleiteinrichtung 37 hat, die in
Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 gehalten
ist und betriebsmäßig dem Einlaßventil V 1 zugeordnet ist,
einen dritten Kipphebel 43 a, der eine Gleitfläche 14 hat,
die in Gleitkontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4 gehalten
ist und dem Einlaßventil V 2 zugeordnet ist, und einen zweiten
Kipphebel 42 auf, der eine Nockengleiteinrichtung 45 hat, die
in Gleitkontakt mit der Hochgeschwindigkeitsnocke 6 gehalten
ist. Der dritte Kipphebel 43 a ist zwischen dem ersten und
dem zweiten Kipphebel 41 a, 42 angeordnet. Eine wahlweise
Kupplungsbetätigungseinrichtung (nicht gezeigt) ist zwischen
dem ersten und dem dritten Kipphebel 41 a, 43 a angeordnet, um
die Kipphebel 41 a, 43 bei relativ niedrigem Öldruck mitein
ander zu verbinden. Eine weitere wahlweise betätigbare Kupp
lungseinrichtung (nicht gezeigt) ist zwischen dem dritten und
dem zweiten Kipphebel 43 a, 42 angeordnet, um die Kipphebel
43 a, 42 bei relativ hohem Öldruck miteinander zu verbinden.
Bei der achten bevorzugten Ausbildungsform werden bei einem
Arbeiten der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich
die Einlaßventile V 1, die den ersten und vierten Zylindern C 1,
C 4 zugeordnet sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwin
digkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen, und die Einlaß
ventile V 2, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4
zugeordnet sind, sind unwirksam oder bleiben geschlossen. Die
Einlaßventile V 1, die den zweiten und dritten Zylindern C 2,
C 3 zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steue
rung und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrig
geschwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, und die
Einlaßventile V 2, die den zweiten und dritten Zylindern C 2,
C 3 zugeordnet sind, sind unwirksam oder bleiben geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im mittleren
Drehzahlbereich sind die Kipphebel 9 b, 10 a der Ventilbetätigungs
einrichtungen 1 c untereinander verbunden, und die ersten und
dritten Kipphebel 41 a, 43 a der Ventilbetätigungseinrichtungen
40 e sind untereinander verbunden. Daher werden die Einlaß
ventile V 1, V 2, die den ersten und vierten Zylindern C 1, C 4
zugeordnet sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung und
dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Hubgeschwindigkeits
nocken 6 geöffnet und geschlossen, und die Einlaßventile V 1,
V 2, die den zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet
sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem
Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeits
nocken 5 geöffnet und geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im hohen Dreh
zahlbereich sind alle Kipphebel 9 b, 10 a der Ventilbetätigungs
einrichtungen 1 c und alle Kipphebel 41 a, 42, 43 a der Ventil
betätigungseinrichtungen 40 e untereinander verbunden. Daher
werden die Einlaßventile V 1, V 2 aller Zylinder C 1 bis C 4
entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maß
gabe des Nockenprofils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 ge
öffnet und geschlossen.
Fig. 15 zeigt eine neunte bevorzugte Ausbildungsform nach
der Erfindung. Die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten und vierten
Zylinder C 1, C 4 werden durch die Ventilbetätigungseinrichtung
40 e′ geöffnet und geschlossen, während die Einlaßventile V 1,
V 2 der zweiten und dritten Zylinder C 2, C 3 durch die Ventil
betätigungseinrichtungen 40 e geöffnet und geschlossen werden.
Die Ventilbetätigungseinrichtungen 40 e, 40 e′ haben zweite und
dritte Kipphebel 41 a, 42, 43 a, die auf dieselbe Weise, wie vor
angehend erläutert, angeordnet sind. Bei den Ventilbetätigungs
einrichtungen 40 e können die ersten und dritten Kipphebel 41 a,
43 a untereinander bei relativ niedrigem Öldruck verbunden
werden, während die dritten und zweiten Kipphebel 43 a, 42
bei relativ hohem Öldruck untereinander verbunden werden kön
nen. Bei den anderen Ventilbetätigungseinrichtungen 40 e′
können die dritten und zweiten Kipphebel 43 a, 42 bei relativ
niedrigem Öldruck untereinander verbunden werden, und die
ersten und dritten Kipphebel 41 a, 43 a können bei relativ hohem
Öldruck untereinander verbunden werden.
Bei der neunten bevorzugten Ausbildungsform werden während
des Arbeitens der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahl
bereich die Einlaßventile V 1, die allen Zylindern C 1 bis C 4
zugeordnet sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung und
dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils zu den Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen, und die
Einlaßventile V 2, die den Zylindern C 1 bis C 4 zugeordnet
sind, sind unwirksam oder bleiben geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im mittleren
Drehzahlbereich werden die Einlaßventile V 1, die den er
sten und vierten Zylindern C 2, C 4 zugeordnet sind, entspre
chend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe
des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 ge
öffnet und geschlossen, die Einlaßventile V 2, die den ersten
und vierten Zylindern C 1, C 4 zugeordnet sind, werden ent
sprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe
des Nockenprofils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6 geöffnet
und geschlossen, und die Einlaßventile V 1, V 2, die den
zweiten und dritten Zylindern C 2, C 3 zugeordnet sind, werden
entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maß
gabe des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5
geöffnet und geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im hohen Dreh
zahlbereich werden die Einlaßventile V 1, V 2 aller Zylinder
C 1 bis C 4 entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub
nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwindigkeits
nocken 6 geöffnet und geschlossen.
Fig. 16 zeigt eine zehnte Ausbildungsform nach der Erfin
dung, die Anwendung bei einer Sechs-Zylinder-Brennkraftma
schine findet. Die Einlaßventile V 1, V 2 der ersten und
sechsten Zylinder C 1, C 6 können durch die Ventilbetätigungs
einrichtungen 40 f geöffnet und geschlossen werden, die Ein
laßventile V 1, V 2 der zweiten und fünften Zylinder C 2, C 5
können durch die Ventilbetätigungseinrichtungen 40 b geöffnet
und geschlossen werden, und die Einlaßventile V 1, V 2 der
dritten und vierten Zylinder C 3, C 4 können durch die Ventil
betätigungseinrichtungen 40 b′ geöffnet und geschlossen wer
den.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 f weist einen ersten
Kipphebel 41 a, der eine Nockengleiteinrichtung 37 hat, die
in Gleitkontakt mit der Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 ge
halten ist, einen zweiten Kipphebel 42 b, der eine Gleitfläche
14 hat, die in Gleitkontakt mit dem erhabenen Abschnitt 4
gehalten ist und betriebsmäßig den Einlaßventilen V 1, V 2 zu
geordnet ist, und einen dritten Kipphebel 43 auf, der eine
Nockengleiteinrichtung 15 hat, die in Gleitkontakt mit der
Hochgeschwindigkeitsnocke 6 gehalten ist. Der zweite Kipp
hebel 41 b ist zwischen dem ersten und dem dritten Kipphebel
41 a, 43 angeordnet. Die ersten und zweiten Kipphebel 41 a,
42 b können untereinander verbunden werden, wenn ein relativ
niedriger Druck zugeführt wird, und die zweiten und dritten
Kipphebel 42 b, 43 können untereinander verbunden werden, wenn
ein relativ hoher Druck zugeführt wird.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 b stimmt mit den Ventil
betätigungseinrichtungen gemäß der fünften bevorzugten Aus
bildungsform nach Fig. 5 überein. Alle Kipphebel 41, 42, 43 b
können in Abhängigkeit von einem relativ hohen zugeführten
Öldruck untereinander verbunden werden.
Jede Ventilbetätigungseinrichtung 40 b′ umfaßt erste, zweite
und dritte Kipphebel 41, 42, 43 b, die im selben Muster wie
die Kipphebel der Ventilbetätigungseinrichtungen 40 b ange
ordnet sind. Die ersten und zweiten Kipphebel 41, 42 können
miteinander gekoppelt werden, wenn ein relativ niedriger Öl
druck zugeführt wird, und die zweiten und dritten Kipphebel
42, 43 b können miteinander gekoppelt werden, wenn ein rela
tiv hoher Öldruck zugeführt wird.
Bei der zehnten bevorzugten Ausbildungsform werden beim Ar
beiten der Brennkraftmaschine im niedrigen Drehzahlbereich
die Einlaßventile V 1, V 2, die den ersten und sechsten Zylin
dern C 1, C 6 zugeordnet sind, geschlossen gehalten, die Ein
laßventile V 1, die dem zweiten und fünften Zylinder C 2, C 5
zugeordnet sind, bleiben geschlossen, und die Einlaßventile
V 2, die den zweiten und fünften Zylindern C 2, C 5 zugeordnet
sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem
Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedriggeschwindig
keitsnocken 5 geöffnet und geschlossen. Die Einlaßventile V 1,
die den dritten und vierten Zylindern C 3, C 4 zugeordnet
sind, bleiben geschlossen, und die Einlaßventile V 2, die den
dritten und vierten Zylindern C 3, C 4 zugeordnet sind, werden
entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maß
gabe des Nockenprofils der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5
geöffnet und geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im mittleren Dreh
zahlbereich sind die ersten und zweiten Kipphebel 41 a, 42 b
der Ventilbetätigungseinrichtungen 40 f untereinander verbun
den, und die ersten und zweiten Kipphebel 41, 42 und der
Kippbetätigungseinrichtungen 40 b′ sind untereinander verbunden.
Daher werden die Einlaßventile V 1, V 2, die den ersten und
sechsten Zylindern C 2, C 6 zugeordnet sind, entsprechend
der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach Maßgabe des Nocken
profils der Niedriggeschwindigkeitsnocken 5 geöffnet und
geschlossen, die Einlaßventile V 1, die den zweiten und fünften
Zylindern C 2, C 5 zugeordnet sind, bleiben geschlossen, und
die Einlaßventile V 2, die den zweiten und fünften Zylindern
C 2, C 5 zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen
Steuerung und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der
Niedriggeschwindigkeitsnocke 5 geöffnet und geschlossen. Die
Einlaßventile V 1, die den dritten und vierten Zylindern C 3,
C 4 zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steue
rung und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochge
schwindigkeitsnocken 6 geöffnet und geschlossen, und die Ein
laßventile V 2, die den dritten und vierten Zylindern C 3, C 4
zugeordnet sind, werden entsprechend der zeitlichen Steuerung
und dem Hub nach Maßgabe des Nockenprofils der Niedrigge
schwindigkeitsnocken 5 geöffnet und geschlossen.
Während des Arbeitens der Brennkraftmaschine im hohen Dreh
zahlbereich sind die Kipphebel 41 a, 42 b, 43 und 41, 42, 43 b
und 41, 42, 43 b der Ventilbetätigungseinrichtung 40 f, 40 b,
40 b′ jeweils miteinander verbunden. Daher werden die Einlaß
ventile V 1, V 2, die allen Zylindern C 1 bis C 6 zugeordnet
sind, entsprechend der zeitlichen Steuerung und dem Hub nach
Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwindigkeitsnocken 6
geöffnet und geschlossen.
Die Grundprinzipien der Erfindung sind auch bei weiteren
Mehrzylinder-Brennkraftmaschinen, wie Drei-, Fünf- und Acht-
Zylinder-Brennkraftmaschinen anwendbar, und zwar zusätzlich
zu den Vier- und Sechs-Zylinder-Brennkraftmaschinen, die
bei den bevorzugten Ausbildungsformen erläutert sind. Die
vorliegende Erfindung ist auch für die Ventilbetätigungsein
richtungen zum Betreiben der Auslaßventile verwendbar.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung werden bei der Erfindung
die Zylinder in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, und jede
Ventilbetätigungseinrichtung ist derart eingerichtet, daß
die Einlaß- und Auslaßventile der Zylinder einer Gruppe in
einer unterschiedlichen Betriebsart von den Einlaß- oder Aus
laßventilen der Zylinder der anderen Gruppe wenigstens unter
gewissen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine betrie
ben werden. Die Ventile können somit in unterschiedlichen Be
triebsarten unter den Zylindern der Brennkraftmaschine gesehen
betrieben werden, um eine Ventilbetätigungssteuerung mit hoher
Genauigkeit vorzunehmen.
Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Ventilbetätigungs
vorrichtung für die Einlaß- oder Auslaßventile einer Mehr
zylinder-Brennkraftmaschine an. Jeder Zylinder hat eine Ven
tilbetätigungseinrichtung, die diesem zugeordnet ist, um
die Einlaß- oder Auslaßventile, die dem Zylinder zugeordnet
sind, zu öffnen und zu schließen, und zwar wenigstens auf
zwei verschiedene Weisen der unterschiedlichen Drehzahlen
der Brennkraftmaschine. Die Zylinder sind in zwei oder mehr
Gruppen unterteilt, wobei jede Ventilbetätigungseinrichtung
derart eingerichtet ist, daß die Einlaß- oder Auslaßventile,
die den Zylindern in einer Gruppe zugeordnet sind, auf eine
unterschiedliche Betriebsweise im Vergleich zu den Einlaß
oder Auslaßventilen, die den Zylindern der anderen Gruppen
zugewiesen sind, wenigstens bei einem gewissen Betriebszu
stand der Brennkraftmaschine, wie bei niedriger Drehzahl,
betrieben werden können. Die verschiedenen Ausbildungsformen
nach der Erfindung zeigen unterschiedliche Auslegungsformen
für die Ventilbetätigungseinrichtungen zur Verbesserung des
Betriebs der Brennkraftmaschine bei verschiedenen Drehzahl
bereichen der Brennkraftmaschine.
Claims (8)
1. Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Mehrzylinder-
Brennkraftmaschine, die eine Mehrzahl von wahlweise be
tätigbaren Ventilbetätigungseinrichtungen enthält, die den
jeweiligen Zylindern der Brennkraftmaschine zum Öffnen und
Schließen der Einlaß- oder Auslaßventile zugeordnet sind,
die den jeweiligen Zylindern zugeordnet sind,
gekennzeichnet durch wenigstens erste und
zweite wahlweise betätigbare Ventilbetätigungseinrichtungen
(1, 1 a, 10, 20, 30, 40 a bis 40 e′), die derart betreibbar
sind, daß sie unterschiedliche Öffnungs- und Schließvorgänge
der Ein- und Auslaßventile (V 1, V 2) wenigstens unter gewissen
Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bewirken, die
den ersten und zweiten wahlweise betätigbaren Ventilbetäti
gungseinrichtungen zugeordnet sind.
2. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß jede erste und zweite, wahlweise betätig
bare Ventilbetätigungseinrichtung (1, 1 a, 10, 20, 30, 40 a bis
40 e′) eine Mehrzahl von Nockenmitnahmeteilen (4, 5, 6) hat,
die in Abhängigkeit von der Drehung einer gemeinsamen Nocken
welle (3) bewegbar sind, die gemeinsam für die Zylinder (C 1
bis C 6) vorgesehen ist, und eine wahlweise betätigbare Kupp
lungseinrichtung (11 . . .) hat, um wahlweise die Nockenmit
nahmeteile (4, 5, 6) untereinander zu verbinden und vonein
ander zu lösen.
3. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß jedes Nockenmitnahmeteil einen Kipphebel
(9, 10 . . .) aufweist, der schwenkbeweglich an einer Kipphebel
welle (8) gelagert ist.
4. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine dritte wahlweise betätigbare Ventil
betätigungseinrichtung (60 a, 60 b) vorgesehen ist, die wenig
stens bei gewissen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
ein unterschiedliches Arbeiten der Einlaß- und Auslaßventile
(V 1, V 2) im Vergleich zu den ersten und zweiten wahlweise
betätigbaren Ventilbetätigungseinrichtungen (1, 1 a . . .)
bewirkt.
5. Ventilbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtungen eine Ein
richtung zum Betätigen der Einlaß- und Auslaßventile (V 1, V 2)
enthält, die auf drei verschiedene Art und Weisen beim Be
treiben bei niedriger, mittlerer und hoher Drehzahl arbei
ten kann.
6. Ventilbetätigungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Hälfte der Zylinder (C 1
bis C 6) Ventile (V 1, V 2) hat, die durch die erste, wahl
weise betätigbaren Betätigungseinrichtungen (1, 1 a . . .)
betätigbar ist und die andere Hälfte der Zylinder (C 1 bis
C 6) Ventile (V 1, V 2) haben, die durch die zweite, wahlweise
betätigbaren Ventilbetätigungseinrichtungen betätigbar ist.
7. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die erste, wahlweise betätig
bare Ventilbetätigungseinrichtung derart arbeitet, daß die
Einlaß- und Auslaßventile (V 1, V 2) hierbei in einem Schließ
zustand bei niedriger Drehzahl sind.
8. Ventilbetätigungsvorrichtung für die Einlaß- oder
Auslaßventile einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine,
gekennzeichnet durch eine erste Ventilbetätigungseinrichtung
(1, 1 a . . .), die ein Betreiben der Einlaß- oder Auslaßventile
(V 1, V 2) in einer ersten und zweiten Betriebsart bei unter
schiedlichen Drehzahlen der Brennkraftmaschine ermöglicht,
und eine zweite Ventilbetätigungseinrichtung (30, 40 a bis
40 e′), die ein Betreiben der Einlaß- und Auslaßventile (V 1,
V 2) bei dritten und vierten Betriebsarten bei unterschied
lichen Brennkraftmaschinendrehzahlen ermöglicht, wobei we
nigstens eine der ersten oder zweiten Betriebsarten sich
von der dritten oder vierten Betriebsart unterscheidet, die
erste Ventilbetätigungseinrichtung wenigstens einem Zylinder
(C 1 bis C 6) zugeordnet ist, und die zweite Ventilbetätigungs
einrichtung (30, 40 a bis 40 e′) wenigstens einem anderen Zy
linder (C 1 bis C 6) zugeordnet ist, der sich von dem ersten
genannten Zylinder unterscheidet.
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