DE4036279A1 - Ventilantrieb fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Ventilantrieb fuer eine brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Ventilantrieb für eine Brenn
kraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, wobei insbesondere der
Ventilhub und die Ventilsteuerzeiten bzw. die Ventilein
stellung nach Maßgabe der Maschinendrehzahl änderbar sind.
Bei einer Brennkraftmaschine für ein Fahrzeug haben die
Ventilsteuerzeiten der Ein- und Auslaßventile großen Ein
fluß auf den volumetrischen Wirkungsgrad der Maschine, die
Stabilität bei Niedrigdrehzahl und die Leistung im Hochdreh
zahlbereich. Wenn nämlich die Ventilüberschneidungsperiode,
in der sowohl die Ein- als auch die Auslaßventile vor und
nach den oberen Totpunkten geöffnet sind, lang wird, nimmt
die angesaugte Luftmenge im Hochdrehzahlbereich der Ma
schine aufgrund der Trägheit der Einlaß- und der Auslaßluft
zu. Dadurch wird der volumetrische Wirkungsgrad bzw. der
Füllungsgrad verbessert, wodurch die Leistung der Maschine
erhöht wird. In einem Niedrigdrehzahlbereich der Maschine
jedoch kann eine derart lange Ventilüberschneidungsperiode
dazu führen, daß die Ansaugluft zurückströmt oder zur Aus
laßöffnung entweicht, so daß die Maschinendrehzahl instabil
wird. Es ist daher vorzuziehen, die Überschneidungsperiode
im Niedrigdrehzahlbereich zu verkürzen. Somit müssen die
Ventilsteuerzeiten im gesamten Drehzahlbereich der Maschine
richtig gesteuert werden, um die Stabilität der Maschinen
drehzahl und eine hohe Ausgangsleistung der Maschine unter
allen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.
Zum Ändern der Ventilsteuerzeiten wurde bereits ein Ven
tilantrieb vorgeschlagen, bei dem ein Nocken für einen
Niedrigdrehzahlbereich, ein Nocken für einen Hochdrehzahl
bereich und den jeweiligen Nocken zugeordnete Kipphebel
vorgesehen sind. Der eine Kipphebel ist dabei betriebsmäßig
mit dem Ventil verbunden, und beide Kipphebel werden nach
Maßgabe der Maschinendrehzahl miteinander verbunden oder
voneinander getrennt, um einen jeweils erforderlichen
Nocken auszuwählen. Somit werden die Ventile so betätigt,
daß sie im Niedrigdrehzahlbetrieb der Maschine mit kleinem
Hub und kleinem Öffnungsgrad und im Hochdrehzahlbetrieb der
Maschine mit großem Hub und großem Öffnungsgrad öffnen.
Die JP-OS 62-32 206 zeigt einen solchen Ventilantrieb, bei
dem die Kipphebel mechanisch miteinander verbunden sind.
Von den Kipphebeln, die auf einer Kipphebelwelle befestigt
sind, ist der eine betriebsmäßig mit dem Ventil verbunden.
Zwischen den Kipphebeln ist ein Gleitschuh bzw. Slipper
vorgesehen und gelangt mit dem Nocken für Niedrigdrehzahl
und dem Nocken für Hochdrehzahl in Anlage. Eine Umschalt
einrichtung, die einen Kolben aufweist und von einer Feder
beaufschlagt ist, ist vorgesehen, so daß die Kipphebel
durch hydraulische Betätigung des Kolbens miteinander ver
bunden bzw. voneinander getrennt werden.
Bei diesem System werden sowohl der Nocken für Hochdrehzahl
als auch der Nocken für Niedrigdrehzahl mit den entspre
chenden Kipphebeln durch den Gleitschuh in Verbindung ge
bracht. Da zwischen dem Gleitschuh und den Nocken im Nied
rigdrehzahlbereich kein ausreichender Ölfilm gebildet wird,
wird das Drehmoment zum Antrieb des Kipphebels extrem groß,
wie Fig. 9 zeigt. Infolgedessen erhöht sich der Kraftstoff
verbrauch. Außerdem wird die Konstruktion der Verbindungs
einrichtung kompliziert, weil die Verbindungseinrichtung in
den Kipphebeln vorgesehen ist. Ferner wirkt eine Scherkraft
auf den Kolben, wenn die miteinander verbundenen Kipphebel
kippen, wodurch die Lebensdauer des Kolbens verkürzt wird.
Es ist daher vorzuziehen, anstelle des Gleitschuhs eine
Eingriffsrolle zu verwenden, um die Reibung zwischen dem
Nocken für Niedrigdrehzahl und dem Kipphebel und damit das
Antriebsdrehmoment zu verringern. Da jedoch der Umfang der
Eingriffsrolle höher als der Gleitschuh liegt, muß die
Nockenwelle in größerer Höhe angebracht sein, wodurch der
Raumbedarf für den Ventilantrieb vergrößert wird. Alter
nativ kann die Eingriffsrolle in einer im Kipphebel gebil
deten Nut angeordnet sein, um die Höhe der Eingriffsrolle
gegenüber dem Kipphebel zu verringern. In einem solchen
Fall sind Auslegung und Anordnung der Umschalteinrichtung
schwierig. Wenn also die Eingriffsrolle verwendet wird, muß
die Umschalteinrichtung verbessert werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer kompak
ten Umschalteinrichtung eines Ventilantriebs zum Ändern des
Ventilhubs und der Ventilsteuerzeit derart, daß zwischen
dem Nocken und dem Kipphebel des Ventilantriebs eine Ein
griffsrolle angeordnet sein kann, wodurch das Antriebsdreh
moment für den Ventilantrieb im Niedrigdrehzahlbereich der
Maschine verringert wird, ohne daß die Nockenwelle höher
liegen muß.
Durch die Erfindung wird ein Ventilantrieb für eine Brenn
kraftmaschine angegeben einem Einlaßventil und wenigstens
einem Auslaßventil, mit einer Nockenwelle, die einen Nocken
für Niedrigdrehzahl und einen Nocken für Hochdrehzahl
trägt, mit einem Kipphebel für Niedrigdrehzahl, der be
triebsmäßig mit einem der Ventile verbunden ist, und einem
Kipphebel für Hochdrehzahl, wobei die Kipphebel von den
Nocken zur Ventilbetätigung kippbar sind, und mit einer
Umschalteinrichtung zum Verbinden des Kipphebels für Nied
rigdrehzahl mit dem Kipphebel für Hochdrehzahl miteinander,
so daß sie von dem Nocken für Hochdrehzahl gemeinsam kipp
bar sind. Der Ventilantrieb ist dadurch gekennzeichnet, daß
ein Grundkreis des Nockens für Niedrigdrehzahl größeren
Durchmesser als der Grundkreis des Nockens für Hochdrehzahl
hat; daß eine Eingriffsrolle drehbar auf einer Welle im
Kipphebel für Niedrigdrehzahl angeordnet ist und ein Teil
eines Umfangsabschnitts der Eingriffsrolle vom Kipphebel
absteht und mit dem Nocken für Niedrigdrehzahl in Eingriff
bringbar ist; daß der Kipphebel für Hochdrehzahl einen an
dem Nocken für Hochdrehzahl angreifenden Gleitschuh auf
weist; und daß die Umschalteinrichtung einen Kolben, der in
dem Kipphebel für Hochdrehzahl verschiebbar angeordnet ist,
und Mittel zum Schieben des Kolbens derart aufweist, daß
der Kipphebel für Hochdrehzahl mit dem Kipphebel für Nied
rigdrehzahl verbindbar ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß der
Kolben senkrecht zur Achse der Welle der Eingriffsrolle
angeordnet ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist vorgesehen,
daß zwei Gruppen von Nocken und Kipphebeln für Niedrigdreh
zahl zur Betätigung von zwei Ventilen vorgesehen sind, und
daß der Kipphebel für Hochdrehzahl zwischen den Kipphebeln
für Niedrigdrehzahl liegt und der Kolben der Umschaltein
richtung so vorgesehen ist, daß er mit der Welle für zwei
Eingriffsrollen in Eingriff bringbar ist.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer
Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh
rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Ventilantrieb gemäß
der Erfindung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Ventilantrieb;
Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Ansicht des
Ventilantriebs;
Fig. 4 einen vergrößerten Schnitt durch eine Um
schalteinrichtung nach der Erfindung;
Fig. 5a ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung
nach der Erfindung;
Fig. 5b ein Diagramm, das Beziehungen zwischen der
Maschinendrehzahl und dem Maschinendrehmoment
zeigt;
Fig. 6a und 6b Schnittansichten, die jeweils den Betrieb des
Ventilantriebs in einem Niedrig- und in einem
Hochdrehzahlbereich der Maschine erläutern;
Fig. 7 ein Diagramm, das die Verläufe der Ventilhübe
bei der Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungs
beispiel des Ventilantriebs nach der Erfin
dung; und
Fig. 9 ein Diagramm, das Beziehungen zwischen Reib
drehmomenten eines Gleitschuhs und einer Ein
griffsrolle und der Maschinendrehzahl zeigt.
Nach den Fig. 1-4 umfaßt eine Brennkraftmaschine, in der
der Ventilantrieb verwendbar ist, einen Zylinderkopf 1 mit
einer gegabelten Einlaßöffnung 2, einem Paar von Einlaß
ventilen 3, 3′, von denen jedes im Zylinderkopf 1 über eine
Ventilführung 4 verschiebbar angeordnet ist. Jedes Ventil
hat einen Ventilteller 3a, der mit einem Ventilsitz 5 der
Einlaßöffnung 2 in Anlage gelangt, und ein Ventilschaftende
3b mit einem Ventilfederhalter 6. Eine Ventilfeder 7 ist
zwischen dem Ventilfederhalter 6 und dem Zylinderkopf 1
angeordnet und beaufschlagt jedes Ventil 3, 3′ gegen den
Ventilsitz 5.
Ein Ventilantrieb 10 für die Einlaßventile 3, 3′ umfaßt
eine Nockenwelle 11 und eine Kipphebelachse 12, die paral
lel mit der Nockenwelle 11 verläuft und am Zylinderkopf 1
fest montiert ist. Die Nockenwelle 11 ist betriebsmäßig mit
der Kurbelwelle der Maschine verbunden und läuft mit der
halben Geschwindigkeit der Kurbelwelle um. Auf der Nocken
welle 11 ist ein Nocken 14 für Hochdrehzahl geformt, und
ein Paar von Nocken 13, 13′ für Niedrigdrehzahl ist auf
entgegengesetzten Seiten des Nockens 14 für Hochdrehzahl
geformt. Der Nocken 14 für Hochdrehzahl hat einen solchen
Grundkreis 14b und eine Nockenerhebung 14a, daß ein vorbe
stimmter großer Hub und ein großer Öffnungswinkel für das
Ventil im Hochdrehzahlbereich der Maschine erhalten werden.
Jeder Nocken 13, 13′ für Niedrigdrehzahl hat einen großen
Grundkreis 13b und eine große Nockenerhebung 13a, so daß in
einem Niedrigdrehzahlbereich ein vorbestimmter kleiner Hub
und ein kleiner Öffnungswinkel der Ventile erhalten werden.
Auf der Kipphebelachse 12 ist an ihren jeweiligen Enden
entsprechend den Nocken 13, 13′ für Niedrigdrehzahl ein
Paar von schrägen L-förmigen Kipphebeln 15, 15′ für Nied
rigdrehzahl befestigt. Ein schräger Kipphebel 17 für Hoch
drehzahl ist auf der Kipphebelachse 12 zwischen den Kipp
hebeln 15, 15′ für Niedrigdrehzahl entsprechend dem Nocken
14 für Hochdrehzahl schwenkbar befestigt. Das Ende jedes
Kipphebels 15 (15′) für Niedrigdrehzahl greift am Ventil
schaftende 3b des Ventils 3 (3′) über eine Justierschraube
16 (16′) an. In jeder Oberseite der Kipphebel 15, 15′ ist
eine tiefe Nut 19 geformt. Eingriffsrollen 20 und 20′ sind
auf einer Welle 21 drehbar befestigt und liegen in jeweili
gen Nuten 19. Die Welle 21 ist durch die Kipphebel 15, 15′
geführt und daran befestigt. Ein Teil des Umfangsabschnitts
jeder Eingriffsrolle 20 (20′) springt aus der Nut 19 nach
oben vor, so daß er an dem entsprechenden Nocken 13 (13′)
für Niedrigdrehzahl anliegt.
Der Kipphebel 17 für Hochdrehzahl ist U-förmig, so daß er
nicht mit der Welle 21 kollidiert. Der Kipphebel 17 für
Hochdrehzahl hat ein oberes freies Ende 17a, an dem ein
Gleitschuh 17b zur Anlage an dem zweiten Nocken 14 geformt
ist. Ein unteres freies Ende 17c greift an einer Feder 18
an, so daß das obere Ende 17a ständig gegen den Nocken 14
für Hochdrehzahl gedrückt wird.
Ein Paar von Umschalteinrichtungen 30 ist im Kipphebel 17
parallel angeordnet.
Nach Fig. 4 hat jede Umschalteinrichtung 30 eine in einem
oberen Teil des Kipphebels 17 geformte Bohrung 31, die über
der Welle 21 senkrecht zur Wellenachse liegt. In der Boh
rung 31 ist ein Kolben 34 verschiebbar angeordnet. Ein
Trennelement 32 ist in der Mitte der Bohrung 31 angeordnet
und begrenzt gemeinsam mit dem Kolben 34 eine Ölkammer 33
in der Bohrung 31. Der Kolben 34 hat eine Kolbenstange 34a,
die durch die Bohrung 31 auf der anderen Seite des Trenn
elements 32 verläuft. Am Ende der Kolbenstange 34a ist ein
Haltering 35 befestigt. Eine Feder 36 ist zwischen dem
Trennelement 32 und dem Kolben 34 angeordnet und beauf
schlagt den Kolben 34 in eine Einfahrstellung. Eine Ringnut
37 ist auf dem Umfang der Welle 21 an einer dem Kolben 34
gegenüberliegenden Stelle geformt. Die Ölkammer 33 steht
über eine Leitung 38 mit einem Ölkanal 39 in der Kipphebel
achse 12 in Verbindung.
Wenn der Grundkreis des Nockens 14 für Hochdrehzahl den
Kipphebel 17 für Hochdrehzahl berührt, wird der Raum zwi
schen dem Grund der Nut 37 auf der Welle 21 und der Innen
wand der Bohrung 31 im Kipphebel 17 für Hochdrehzahl maxi
mal. Zu diesem Zeitpunkt wird der Ölkammer 33 Öl zugeführt,
der Kolben 34 wird in Richtung zur Welle 21 gedrückt und in
den Raum zwischen der Ringnut 37 und der Bohrung 31 am
oberen Ende 17a eingeführt. Somit sind der Kipphebel 17 und
die Welle 21 und damit die Kipphebel 15, 15′ miteinander
vereinigt. Während die Kipphebel in dieser Weise verbunden
sind, sind die Eingriffsrollen 20 und 20′ von den Nocken 13
und 13′ für Niedrigdrehzahl mit Ausnahme des Grundkreises
getrennt.
Gemäß Fig. 5a, die ein Steuersystem für die Umschaltein
richtung 30 zeigt, umfaßt die hydraulische Steuereinheit
des Systems eine Pumpe 41, die mit einer Ölwanne 40 in
Verbindung steht, in der sich ein Schmierölvorrat befindet,
ein Reduzierventil 42 zur Regelung des Schmieröldrucks,
eine Leitung 43 zur Ölzufuhr zu den zu schmierenden Teilen
und ein elektromagnetisch betätigtes Umschaltventil 45, das
über einen Kanal 44 mit der Pumpe 41 verbunden ist. Das
Umschaltventil 45 steht ferner mit dem Ölkanal 39 in Ver
bindung, der über die Leitung 38 mit der Ölkammer 33 ver
bunden ist. Das Umschaltventil 45 wird durch Impulse von
einer elektronischen Steuereinheit 50 betätigt.
Der Steuereinheit 50 wird eine Maschinendrehzahl Ne von
einem Kurbelwinkelsensor 46, ein Drosselklappenöffnungsgrad
R von einem Drosselklappenlagesensor 47 und eine Kühlmittel
temperatur Tw von einem Kühlmitteltemperatursensor 48 zuge
führt. Die Steuereinheit 50 hat einen Drehzahlbereichsbe
stimmungsteil 51, dem die Maschinendrehzahl Ne und der
Drosselklappenöffnungsgrad R zugeführt werden. Der Be
reich der Maschinendrehzahl Ne wird nach Maßgabe einer Re
ferenzdrehzahl NI bestimmt. Wie Fig. 5b zeigt, ist die Re
ferenzdrehzahl NI bei einer Maschinendrehzahl vorgegeben,
bei der eine Kurve TL, die den Drehmomentverlauf der Nocken
13, 13′ für Niedrigdrehzahl zeigt, und eine Kurve TH, die
den Drehmomentverlauf des Nockens 14 für Hochdrehzahl
zeigt, einander schneiden. Die Referenzdrehzahl NI wird so
korrigiert, daß der Hochdrehzahlbereich bei geringer Ma
schinenlast, die durch einen kleinen Drosselklappenöff
nungsgrad bestimmt ist, erweitert und der Niedrigdrehzahl
bereich bei hoher Maschinenlast, die durch einen großen
Drosselklappenöffnungsgrad bestimmt ist, erweitert wird. Es
wird also in Abhängigkeit von der Referenzdrehzahl NI be
stimmt, ob sich die Maschine in einem Hoch- oder einem
Niedrigdrehzahlbereich befindet.
Das Ausgangssignal des Bestimmungsteils 51 wird einem Kor
rekturbestimmungsteil 53 zugeführt, dem außerdem die Kühl
mitteltemperatur Tw vom Kühlmitteltemperatursensor 48 zu
geführt wird, so daß bei kalter Maschine der Niedrigdreh
zahlbereich ungeachtet der Maschinendrehzahl Ne gewählt
wird. Ein Drehzahlbereichssignal vom Korrekturbestimmungs
teil 53 wird dem Umschaltventil 45 durch einen Ausgabeteil
52 zugeführt. Wenn ein Niedrigdrehzahlbereich bestimmt ist,
wird das elektromagnetische Umschaltventil 45 betätigt und
zieht Öl aus der Ölkammer 33 der Umschalteinrichtung 30 ab.
Wenn dagegen ein Hochdrehzahlbereich bestimmt ist, wird das
Umschaltventil 45 so betätigt, daß es der Ölkammer 33 Öl
zuführt.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 6a, 6b und 7 wird nachstehend
der Betrieb des Ventilantriebs beschrieben.
Wenn im Drehzahlbereichsbestimmungsteil 51 nach Maßgabe der
Maschinendrehzahl Ne und des Drosselklappenöffnungsgrads
R bestimmt wird, daß die Drehzahl Ne kleiner als die Refe
renzdrehzahl NI ist, läßt das Umschaltventil 45 Öl aus der
Ölkammer 33 jeder Umschalteinrichtung 30 ab. Somit beauf
schlagt die Feder 36 den Kolben 34, so daß dieser in das
Innere des Kipphebels 17 zurückgezogen wird, wie Fig. 6a
zeigt. Damit werden die Kipphebel 15, 15′ für Niedrigdreh
zahl und der Kipphebel 17 für Hochdrehzahl voneinander ge
trennt. Somit wirken die Kipphebel 15, 15′ für Niedrigdreh
zahl auf die Nocken 13, 13′ für Niedrigdrehzahl, so daß
jedes Ventil 3, 3′ mit einem kleinen Hub und einem kleinen
Ventilöffnungsgrad öffnet, wie die Kurve lL in Fig. 7
zeigt, so daß eine stabile Verbrennung stattfindet und da
mit ein stabiles Maschinendrehmoment erhalten wird. Da die
Eingriffsrollen 20, 20′ mit den Nocken 13, 13′ in Kontakt
stehen, ist die Reibung zwischen ihnen gering. Inzwischen
schwingt der von der Feder 18 gegen den Nocken 14 für
Hochdrehzahl beaufschlagte Kipphebel 17 leer.
Wenn der Kipphebel 17 für Hochdrehzahl auf dem Grundkreis
14b des Nockens 14 liegt, liegen auch die Kipphebel 15, 15′
für Niedrigdrehzahl auf den Grundkreisen 13b der Nocken 13,
13′ für Niedrigdrehzahl. Infolgedessen befinden sich die
Kipphebel 15, 15′ und 17 in oberen Stellungen unter Bildung
eines großen Zwischenraums zwischen der Kipphebelachse 21
und dem Kipphebel 17. Somit kann der Kolben 34 der Um
schalteinrichtung 30 in diesen Zwischenraum eintreten.
Wenn der Drehzahlbereichsbestimmungsteil 51 der Steuerein
heit 50 bestimmt, daß die Maschinendrehzahl im Hochdreh
zahlbereich liegt (Ne≧NI), wird das Umschaltventil 45 so
betätigt, daß es der Ölkammer 33 jeder Umschalteinrichtung
30 Öl zuführt.
Der Kolben 34 wird durch den Druck des Öls in der Kammer 33
verschoben und zwischen das obere Ende 17a des Kipphebels
17 und die Ringnut 37 der Welle 21 eingeführt, wie Fig. 6b
zeigt, wenn die Kipphebel an den Grundkreisen liegen. Somit
wird der Kipphebel 17 für Hochdrehzahl mit den Kipphebeln
15, 15′ für Niedrigdrehzahl über den Kolben 34 und die
Welle 21 verbunden. Wenn der Kipphebel 17 auf die Nocken
erhebung 14a des Nockens 14 für Hochdrehzahl wirkt, liegt
die Eingriffsrolle 20, 20′ nicht an den Nockenerhebungen
13a der Nocken 13, 13′ für Niedrigdrehzahl an, wie Fig. 6b
zeigt. Somit werden die Ventile 3, 3′ mit großem Hub und
großem Öffnungsgrad geöffnet, wie die Kurve lH in Fig. 7
zeigt. Der Nocken 14 für Hochdrehzahl greift am Kipphebel
17 über den Gleitschuh 17b an. Da jedoch der Nocken mit
hoher Drehzahl umläuft, wird die Reibung zwischen beiden
durch einen zwischen dem Gleitschuh 17b und dem Nocken 14
gebildeten Ölfilm verringert.
Der Betriebszustand der Umschalteinrichtung 30 wird in
Abhängigkeit vom Drosselklappenöffnungsgrad R geändert,
so daß der Kraftstoffverbrauch und die Beschleunigungs
charakteristiken verbessert werden. Bei kalter Maschine,
die aufgrund der Kühlmitteltemperatur Tw bestimmt wird,
werden die Ventile wie im Niedrigdrehzahlbereich geöffnet,
so daß die Maschinendrehzahl stabil und das Warmlaufen der
Maschine verbessert wird.
Gemäß Fig. 8, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt,
sind auf der Nockenwelle 11 ein Paar von Nocken 39, 39′ für
Hochdrehzahl und ein Nocken 38 für Niedrigdrehzahl zwischen
den Nocken 39, 39′ geformt. Ein Paar von Kipphebeln 41, 41′
für Hochdrehzahl ist auf der Kipphebelachse 12 an Stellen,
die den Nocken 39, 39′ für Hochdrehzahl entsprechen,
schwenkbar befestigt. Ein gegabelter Kipphebel 40 für Nied
rigdrehzahl ist auf der Kipphebelachse 12 zwischen den
Kipphebeln 41 und 41′ für Hochdrehzahl schwenkbar befe
stigt. Die Gabelenden des Kipphebels 40 sind mit den
Schaftenden 3b der Ventile 3, 3′ durch die Justierschrauben
16, 16′ verbunden. Eine Eingriffsrolle 42, die auf einer
Welle 43 drehbar angeordnet ist, greift an dem Nocken 38
für Niedrigdrehzahl ebenso wie beim ersten Ausführungsbei
spiel an. Beide Enden der Welle 43 ragen jeweils unter die
Kipphebel 41 und 41′ für Hochdrehzahl.
Die Umschalteinrichtung 30 ist in jedem Kipphebel 41, 41′
für Hochdrehzahl vorgesehen. Der Kolben der Umschaltein
richtung 30 ist in den Raum zwischen einem Endabschnitt 43a
(43b) der Welle 43 und dem Kipphebel 41 (41′) für Hochdreh
zahl so eingeführt, daß bei Aktivierung die Kipphebel 41,
41′ für Hochdrehzahl mit dem Kipphebel 40 für Niedrigdreh
zahl verbunden sind. Die übrige Konstruktion und die wei
teren Funktionen entsprechen dem ersten Ausführungsbei
spiel.
Die Maschinendrehzahl kann auch unter Bezugnahme auf andere
Faktoren als den Drosselklappenöffnungsgrad und die Kühl
mitteltemperatur bestimmt werden. Ferner kann die Erfindung
mit einem Ventilantrieb für die Auslaßventile oder einem
Ventilantrieb für eine Einventil-Brennkraftmaschine mit
einem einzigen Einlaß- und einem einzigen Auslaßventil
Anwendung finden.
Gemäß der Erfindung ist die Eingriffsrolle zwischen dem
Nocken und dem Kipphebel für Niedrigdrehzahl vorgesehen,
wodurch das zum Antreiben des Kipphebels erforderliche
Drehmoment und somit der Kraftstoffverbrauch verringert
werden. Wie Fig. 9 zeigt, erhöht sich das Reibdrehmoment
der Eingriffsrolle mit der Maschinendrehzahl. Da jedoch
zwischen dem Nocken und dem Kipphebel für Hochdrehzahl der
Gleitschuh vorgesehen ist und die Eingriffsrolle leicht
sein muß, kann das Höchstdrehmoment der Eingriffsrolle ver
ringert werden, wodurch Größe und Gewicht des Ventilan
triebs vermindert werden. Ein großer Teil der Eingriffs
rolle liegt im Inneren des Kipphebels, so daß die Höhe der
Nockenwelle nicht größer wird. Die Umschalteinrichtung zur
Wahl der jeweiligen Gruppe von Nocken und Kipphebeln umfaßt
einen Kolben, der in einen Zwischenraum zwischen der Welle
der Eingriffsrolle und dem Gleitschuh eingeführt ist, so
daß die Konstruktion kompakt und ihre Montage ungeachtet
der Anwesenheit der Eingriffsrolle einfach ist. Da außerdem
die Einrichtung nach Maßgabe der Maschinenbetriebsbedin
gungen hydraulisch betätigt wird, erfolgt die Wahl des
Kipphebels mit hoher Präzision. Da die Grundkreise der
Nocken voneinander verschieden sind, können die Gleitstücke
willkürlich ausgelegt sein. Da außerdem der Grundkreis des
Nockens für Niedrigdrehzahl einen großen Durchmesser hat,
kann der Nocken eine gleichmäßige Kontur erhalten, wodurch
Geräusche vermindert werden, die beim Auftreffen der Ven
tile auf die Ventilsitze erzeugt werden.
Claims (4)
1. Ventilantrieb für eine Brennkraftmaschine mit wenigstens
einem Einlaßventil (3, 3′) und wenigstens einem Auslaßven
til, mit einer Nockenwelle (11), die einen Nocken (13, 13′)
für Niedrigdrehzahl und einen Nocken (14) für Hochdrehzahl
trägt, mit einem Kipphebel (15, 15′) für Niedrigdrehzahl,
der betriebsmäßig mit einem der Ventile verbunden ist, und
einem Kipphebel (17) für Hochdrehzahl, wobei die Kipphebel
von den Nocken zur Ventilbetätigung kippbar sind, und mit
einer Umschalteinrichtung (30) zum Verbinden des Kipphebels
(15, 15′) für Niedrigdrehzahl mit dem Kipphebel (17) für
Hochdrehzahl miteinander, so daß sie von dem Nocken (14)
für Hochdrehzahl gemeinsam kippbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Grundkreis (13b) des Nockens (13, 13′) für Niedrigdrehzahl größeren Durchmesser als der Grundkreis (14b) des Nockens (14) für Hochdrehzahl hat;
daß eine Eingriffsrolle (20, 20′) drehbar auf einer Welle (21) im Kipphebel (15, 15′) für Niedrigdrehzahl an geordnet ist und ein Teil eines Umfangsabschnitts der Ein griffsrolle vom Kipphebel absteht und mit dem Nocken (13, 13′) für Niedrigdrehzahl in Eingriff bringbar ist;
daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl einen an dem Nocken (14) für Hochdrehzahl angreifenden Gleitschuh (17b) aufweist; und
daß die Umschalteinrichtung (30) einen Kolben (34), der in dem Kipphebel (17) für Hochdrehzahl verschiebbar ange ordnet ist, und Mittel zum Schieben des Kolbens derart aufweist, daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl mit dem Kipphebel (15, 15′) für Niedrigdrehzahl verbindbar ist.
daß ein Grundkreis (13b) des Nockens (13, 13′) für Niedrigdrehzahl größeren Durchmesser als der Grundkreis (14b) des Nockens (14) für Hochdrehzahl hat;
daß eine Eingriffsrolle (20, 20′) drehbar auf einer Welle (21) im Kipphebel (15, 15′) für Niedrigdrehzahl an geordnet ist und ein Teil eines Umfangsabschnitts der Ein griffsrolle vom Kipphebel absteht und mit dem Nocken (13, 13′) für Niedrigdrehzahl in Eingriff bringbar ist;
daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl einen an dem Nocken (14) für Hochdrehzahl angreifenden Gleitschuh (17b) aufweist; und
daß die Umschalteinrichtung (30) einen Kolben (34), der in dem Kipphebel (17) für Hochdrehzahl verschiebbar ange ordnet ist, und Mittel zum Schieben des Kolbens derart aufweist, daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl mit dem Kipphebel (15, 15′) für Niedrigdrehzahl verbindbar ist.
2. Ventilantrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (34) senkrecht zur Achse der Welle (21)
der Eingriffsrolle (20, 20′) angeordnet ist.
3. Ventilantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Gruppen von Nocken (13, 13′) und Kipphebeln (15, 15′) für Niedrigdrehzahl zur Betätigung von zwei Ven tilen (3, 3′) vorgesehen sind, und
daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl zwischen den Kipphebeln (15, 15′) für Niedrigdrehzahl liegt und der Kolben (34) der Umschalteinrichtung so vorgesehen ist, daß er mit der Welle (21) für zwei Eingriffsrollen (20, 20′) in Eingriff bringbar ist.
daß zwei Gruppen von Nocken (13, 13′) und Kipphebeln (15, 15′) für Niedrigdrehzahl zur Betätigung von zwei Ven tilen (3, 3′) vorgesehen sind, und
daß der Kipphebel (17) für Hochdrehzahl zwischen den Kipphebeln (15, 15′) für Niedrigdrehzahl liegt und der Kolben (34) der Umschalteinrichtung so vorgesehen ist, daß er mit der Welle (21) für zwei Eingriffsrollen (20, 20′) in Eingriff bringbar ist.
4. Ventilantrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Gruppen von Kipphebeln (41, 41′) für Hochdreh
zahl vorgesehen sind und der Kipphebel (40) für Niedrig
drehzahl zwischen den Kipphebeln (41, 41′) für Hochdrehzahl
liegt und so geformt ist, daß er zwei Ventile (3, 3′)
betätigt.
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Publications (3)
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---|---|
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US (1) | US5020488A (de) |
DE (1) | DE4036279C3 (de) |
GB (1) | GB2238353B (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4210143A1 (de) * | 1991-03-29 | 1992-10-01 | Fuji Heavy Ind Ltd | Ventilantrieb fuer eine brennkraftmaschine |
DE4142197A1 (de) * | 1991-12-20 | 1993-04-08 | Daimler Benz Ag | Kipphebelanordnung fuer einen ventiltrieb mit variabler ventilbetaetigungszeit bei brennkraftmaschinen |
DE4138527A1 (de) * | 1991-11-23 | 1993-05-27 | Volker Deuschle | Variable ventilsteuerung fuer brennkraftmaschine |
DE4206867A1 (de) * | 1992-03-05 | 1993-09-16 | Iav Motor Gmbh Ingenieurgesell | Ventilsteuereinrichtung fuer hubkolbenmotoren |
DE4218488A1 (de) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Audi Ag | Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine |
DE10137490A1 (de) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Ina Schaeffler Kg | Ventilsteuereinrichtung |
DE102004039503A1 (de) * | 2004-08-14 | 2006-03-02 | Ina-Schaeffler Kg | Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9003603D0 (en) * | 1990-02-16 | 1990-04-11 | Lotus Group Plc | Cam mechanisms |
JP2986955B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1999-12-06 | 株式会社ユニシアジェックス | エンジンの弁作動装置 |
JP3200131B2 (ja) * | 1991-10-23 | 2001-08-20 | 株式会社ユニシアジェックス | エンジンの弁作動装置 |
AU657040B2 (en) * | 1992-02-28 | 1995-02-23 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve-moving apparatus for internal combustion engine |
JP2792314B2 (ja) * | 1992-03-05 | 1998-09-03 | 三菱自動車工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
US6237552B1 (en) * | 1999-08-31 | 2001-05-29 | Allen James Hoag, Jr. | Motorcycle rocker arm |
JP4248131B2 (ja) * | 2000-07-05 | 2009-04-02 | ヤマハ発動機株式会社 | 4サイクルエンジンの動弁装置 |
US6799543B2 (en) * | 2001-01-05 | 2004-10-05 | Delphi Technologies, Inc. | Valve deactivation system with free motion spring |
KR100980867B1 (ko) * | 2007-12-06 | 2010-09-10 | 기아자동차주식회사 | 가변 밸브 리프트 장치용 로커암, 및 이를 구비한 가변밸브 리프트 장치 |
CN109026256B (zh) * | 2018-08-10 | 2024-03-08 | 绵阳新晨动力机械有限公司 | 一种可变气门升程控制系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0196406A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ駆動装置 |
US4848285A (en) * | 1986-10-15 | 1989-07-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve operating apparatus for an internal combustion engine |
JPH06232206A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Kyocera Corp | 半導体素子の実装方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5039607U (de) * | 1973-07-31 | 1975-04-23 | ||
FR2519375B1 (fr) * | 1981-12-31 | 1986-07-11 | Baguena Michel | Distribution variable pour moteur a quatre temps |
JPS6232206A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-12 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
US4768467A (en) * | 1986-01-23 | 1988-09-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Valve operating system for an automotive engine |
JPS62203913A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-08 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車用エンジンの動弁装置 |
JPS6341610A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-22 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ駆動装置 |
JPH081125B2 (ja) * | 1986-10-16 | 1996-01-10 | マツダ株式会社 | エンジンのバルブ駆動装置 |
GB2199894B (en) * | 1987-01-08 | 1990-10-24 | Honda Motor Co Ltd | Valve operating device in internal combustion engine |
JPH0694819B2 (ja) * | 1987-01-13 | 1994-11-24 | マツダ株式会社 | エンジンの油圧コントロ−ル装置 |
JPH01178710A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-14 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ駆動装置 |
JPH028505A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-12 | Matsushita Electric Works Ltd | カップリング用管継手 |
JP2814613B2 (ja) * | 1989-10-12 | 1998-10-27 | 日産自動車株式会社 | エンジンの弁作動装置 |
-
1990
- 1990-10-12 US US07/596,770 patent/US5020488A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-14 DE DE4036279A patent/DE4036279C3/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-11-21 GB GB9025268A patent/GB2238353B/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4848285A (en) * | 1986-10-15 | 1989-07-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Valve operating apparatus for an internal combustion engine |
JPH0196406A (ja) * | 1987-10-07 | 1989-04-14 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ駆動装置 |
JPH06232206A (ja) * | 1993-01-29 | 1994-08-19 | Kyocera Corp | 半導体素子の実装方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4210143A1 (de) * | 1991-03-29 | 1992-10-01 | Fuji Heavy Ind Ltd | Ventilantrieb fuer eine brennkraftmaschine |
DE4138527A1 (de) * | 1991-11-23 | 1993-05-27 | Volker Deuschle | Variable ventilsteuerung fuer brennkraftmaschine |
DE4142197A1 (de) * | 1991-12-20 | 1993-04-08 | Daimler Benz Ag | Kipphebelanordnung fuer einen ventiltrieb mit variabler ventilbetaetigungszeit bei brennkraftmaschinen |
DE4206867A1 (de) * | 1992-03-05 | 1993-09-16 | Iav Motor Gmbh Ingenieurgesell | Ventilsteuereinrichtung fuer hubkolbenmotoren |
DE4218488A1 (de) * | 1992-06-04 | 1993-12-09 | Audi Ag | Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine |
DE4218488C2 (de) * | 1992-06-04 | 1998-02-26 | Audi Ag | Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine |
DE10137490A1 (de) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Ina Schaeffler Kg | Ventilsteuereinrichtung |
DE102004039503A1 (de) * | 2004-08-14 | 2006-03-02 | Ina-Schaeffler Kg | Schlepphebel eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4036279C3 (de) | 1999-01-14 |
GB2238353A (en) | 1991-05-29 |
DE4036279C2 (de) | 1993-03-04 |
GB9025268D0 (en) | 1991-01-02 |
GB2238353B (en) | 1994-02-16 |
US5020488A (en) | 1991-06-04 |
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