DE4118287A1 - Ventilsteuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine - Google Patents
Ventilsteuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschineInfo
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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- F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuereinrichtung für
eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Mit derartigen, beispielsweise aus der DE-PS 32 19 611
bekannten Ventilsteuereinrichtungen lassen sich unter
schiedliche Ventilsteuerzeiten und/oder Ventilhübe für
zwei Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine verwirk
lichen, indem in dem einen Betriebsbereich der eine Kipp
hebel und in dem anderen Betriebsbereich der andere Kipp
hebel wirksam ist. Bei der bekannten Ventilsteuereinrich
tung liegen die Lagerstellen der beiden Kipphebel an
Steuernocken einer Steuerwelle an. Durch Drehen der
Steuerwelle wird die Lagerstelle des einen oder des
anderen Kipphebels so verschoben, daß dieser außer Ein
griff mit dem zugehörigen Nocken kommt. Diese bekannte
Einrichtung ist verhältnismäßig aufwendig, da für einen
ersten Betriebsbereich der erste Kipphebel in seine wirk
same Stellung und der zweite Kipphebel in seine unwirk
same Stellung gebracht werden muß und für den zweiten Be
triebsbereich der erste Kipphebel in seine unwirksame
Stellung und der zweite Kipphebel in seine wirksame
Stellung gebracht werden muß. Dies erfordert für jeden
Kipphebel einen eigenen Steuernocken.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventil
steuereinrichtung der gattungsgemaßen Art zu schaffen,
die sich durch einen einfacheren Aufbau auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn
zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird nur der zweite
Kipphebel in eine wirksame oder in eine unwirksame
Stellung verschwenkt, wobei in der wirksamen Stellung der
erste Kipphebel unwirksam ist.
Vorzugsweise hat der erste Kipphebel zwei miteinander
verbundene und zueinander parallele, mit Nockengleit
flächen versehene Arme während der zweite Kipphebel
zwischen den Armen des ersten Kipphebels angeordnet ist.
Dadurch ergibt sich eine stabile Lagerung des zweiten
Kipphebels.
Die Vorrichtung, mit welcher der zweite Kipphebel in eine
wirksame oder in eine unwirksame Stellung gebracht werden
kann, weist vorzugsweise einen Hydraulikkolben zum Ver
schwenken des zweiten Kipphebels in die wirksame Stellung
und eine Feder zum Verschwenken desselben in die unwirk
same Stellung auf. Der Hydraulikkolben kann in einer
zylindrischen Bohrung im ersten Kipphebel angeordnet
sein, die mit einer Drucköl-Zuflußleitung in der Achse
des ersten Kipphebels in Verbindung steht. Alternativ
kann der Hydraulikkolben auch in einer zylindrischen
Bohrung im Zylinderkopf angeordnet werden, die mit einer
Drucköl-Zuflußleitung im Zylinderkopf in Verbindung
steht. In beiden Fällen wird durch Druckbeaufschlagung
des Hydraulikkolbens der zweite Kipphebel in seine wirk
same Stellung gebracht und bei Druckentlastung durch die
Feder in seine unwirksame Stellung zurückgeführt. Diese
Feder ist vorzugsweise zwischen den beiden Kipphebeln
angeordnet.
Der zweite Kipphebel kann an seinem von seiner Lager
stelle abgewandten Ende gabelförmig ausgebildet sein,
derart, daß die Gabelarme die Achse des ersten Kipphebels
umgreifen und durch Anlage an dieser Achse die Schwenkbe
wegung des zweiten Kipphebels in beiden Richtungen be
grenzen.
Die Lagerachse des zweiten Kipphebels kann gleichzeitig
eine Rolle tragen, die auf den Ventilschaft einwirkt. Bei
gleichzeitiger Betätigung mehrerer Ventile ist auf dieser
Achse eine entsprechende Anzahl von Rollen vorzusehen.
Zur Betätigung der beiden Kipphebel kann ein gemeinsamer
Nocken vorgesehen sein, wobei ein unterschiedlicher Ver
lauf des Ventilhubes bei unveränderten Ventilsteuerzeiten
(Ventil öffnet, Ventil schließt) dadurch erreicht wird,
daß die Nockengleitflächen an den beiden Kipphebeln
unterschiedlich ausgebildet sind.
Unterschiedliche Steuerzeiten und Ventilhübe lassen sich
dadurch verwirklichen, daß für die beiden Kipphebel
Nocken mit unterschiedlichen Profilen vorgesehen sind.
Auch hier können die Nockengleitflächen an den beiden
Kipphebeln unterschiedlich ausgebildet sein, womit sich
jede beliebige Ventilerhebungskurve verwirklichen läßt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ventil
steuereinrichtung in Seitenansicht,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des ersten Kipp
hebels,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des zweiten Kipp
hebels,
Fig. 4 eine Draufsicht der Ventilsteuereinrichtung von
Fig. 1,
Fig. 5 die beiden Ventilerhebungskurven, die sich beim
Wirksamwerden des ersten oder des zweiten
Kipphebels ergeben,
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer zweiten
Ventilsteuereinrichtung in Seitenansicht,
Fig. 7 eine Darstellung der Ventilsteuereinrichtung gemäß
Fig. 1, jedoch mit Betätigung der beiden Kipphebel
durch Nocken mit unterschiedlichen Profilen,
Fig. 8 eine Ansicht der Nocken von Fig. 7, und
Fig. 9 Ventilerhebungskurven, die sich beim Wirksamwerden
des ersten oder des zweiten Kipphebels bei der
Ausführung gemäß Fig. 7 ergeben.
Bei der ersten Ausführung gemäß Fig. 1-4 wird ein Gas
wechselventil 1 von einem Nocken 2 einer Nockenwelle 3
wahlweise über einen ersten Kipphebel 4 oder über einen
zweiten Kipphebel 5 betätigt. Der erste Kipphebel 4 ist
am einen Ende schwenkbar auf einer im Zylinderkopf orts
fest angebrachten Achse 6 gelagert und er trägt an seinem
anderen Ende eine Rolle 7, die auf einer Achse 8 drehbar
gelagert ist und auf den Tassenstößel 9 des Ventils 1
wirkt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der erste
Kipphebel 4 zwei durch einen Steg 10 miteinander ver
bundene und zueinander parallele Arme 11 auf, die an
ihrer Oberseite mit Nockengleitflächen 12 versehen sind.
Löcher 13 in den Armen 11 dienen zur Lagerung des Kipp
hebels 4 auf der Achse 6, und durch Löcher 14 ist die
Achse 8 hindurchgeführt, auf welcher die Rolle 7 gelagert
ist.
Der zweite Kipphebel 5 ist zwischen den Armen 11 des
ersten Kipphebels 4 angeordnet. Er hat eine im Quer
schnitt etwa U-förmige Gestalt mit Schenkeln 15 und einem
Steg 16, der eine Nockengleitfläche bildet. Die Schenkel
15 sind am einen Ende mit Löchern 17 versehen, durch
welche die Achse 8 hindurchgeführt ist, so daß der zweite
Kipphebel 5 um diese Achse 8 verschwenkt werden kann.
Zwischen den Schenkeln 15 liegt die Rolle 7, wie aus Fig.
4 ersichtlich ist. Das andere Ende des zweiten Kipphebels
5 ist gabelförmig ausgebildet, wobei die Gabelarme 18 die
Achse 6 teilweise umgreifen, und zwar derart, daß der
Kipphebel 5 zwischen einer wirksamen und einer unwirk
samen Stellung verschwenkt werden kann. Die Verschwenkung
in die wirksame Stellung erfolgt mit Hilfe eines Hydrau
likkolbens 19, der in einer zylindrischen Bohrung 20 im
Zylinderkopf verschiebbar ist, die mit einer Drucköl-Zu
flußleitung 21 in Verbindung steht. Der Hydraulikkolben
liegt über eine Rolle 22 an einem Steg 23 an, welcher,
wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, die Gabelarme 18 mitein
ander verbindet. Der zweite Kipphebel 5 ist in Fig. 1 in
seiner wirksamen Stellung dargestellt, in welcher der
untere Bereich der Gabelarme 18 an der Achse 6 anliegt
und der Nocken 2 mit der Nockengleitfläche 16 des zweiten
Kipphebels zusammenwirkt. In dieser Stellung werden beide
Kipphebel 4 und 5 um die Achse 6 verschwenkt, jedoch ist
aufgrund der Formgebung der Nockengleitfläche 16 nur der
zweite Kipphebel 5 wirksam. Der zweite Kipphebel 5 steht
unter der Wirkung einer Feder 24, die sich einerseits am
Kipphebel 4 und andererseits am Kipphebel 5 abstützt.
Soll der zweite Kipphebel 5 unwirksam gemacht werden, so
wird die zylindrische Bohrung 20 druckentlastet und die
Feder 24 verschwenkt den zweiten Kipphebel 5 entgegen dem
Uhrzeigersinn, bis die oberen Abschnitte der Gabelarme 18
an der Achse 6 anliegen. In dieser Stellung läuft der
Nocken 2 nicht mehr auf der Nockengleitfläche 16 des
zweiten Kipphebels 5 auf, sondern auf den Nockengleit
flächen 12 der Arme 11 des ersten Kipphebels 4.
Die unterschiedlichen Ventilerhebungskurven sind in Fig.
5 dargestellt. Die voll ausgezogene Ventilerhebungskurve
A ergibt sich, wenn der zweite Kipphebel 5 in seiner in
Fig. 1 dargestellten wirksamen Stellung ist. Die ge
strichelt gezeichnete Kurve B ist die Ventilerhebungs
kurve, die von dem ersten Kipphebel 4 erzeugt wird. Es
ist ersichtlich, daß in beiden Fällen die Ventilöffnungs
und -schließzeitpunkte VÖ bzw. VS identisch sind, jedoch
der Hubverlauf unterschiedlich ist, derart, daß bei wirk
samem zweitem Kipphebel 5 die Ventilöffnungsfläche größer
ist als bei Betätigung des Ventils durch den ersten Kipp
hebel 4, was für den oberen Drehzahlbereich wünschenswert
ist.
Die dargestellte Ventilsteuereinrichtung ermöglicht auf
einfache Weise die gleichzeitige Betätigung mehrerer
Ventile, wenn, wie in Fig. 4 strichpunktiert eingezeich
net, auf der Achse 8 weitere, mit 7a bezeichnete Rollen
zur Betätigung weiterer Ventile angeordnet werden.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 sind
gleiche oder gleichartige Teile wie beim ersten Ausfüh
rungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit
einem Strich bezeichnet. Das Ausführungsbeispiel gemäß
Fig. 6 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbei
spiel im wesentlichen nur dadurch, daß der Hydraulik
kolben 19′, mit welchem der zweite Kipphebel 5′, in seine
dargestellte wirksame Stellung verschwenkt wird, nicht in
einer zylindrischen Bohrung im Zylinderkopf, sondern in
einer zylindrischen Bohrung 20′ im ersten Kipphebel 4′
angeordnet ist. Die Druckölzuführung zu der zylindrischen
Bohrung 20′ erfolgt in diesem Fall durch eine Längsboh
rung 25 in der Achse 6′ des ersten Kipphebels 4′, eine
Querbohrung 26 mit vergrößerter Mündung und einer Bohrung
27, die sich von der Wand des Loches 13′, das die Achse
8′ aufnimmt, zur zylindrischen Bohrung 20′ erstreckt. Bei
dieser Ausführung wirkt der Hydraulikkolben 19′ über eine
Kolbenstange 28 auf den Kipphebel 5′ ein. Die Rückführ
feder 24′ stützt sich wie bei dem ersten Beispiel einer
seits am ersten Kipphebel 4′ und andererseits am zweiten
Kipphebel 5′ ab. Der erste Kipphebel 4′ weist wie beim
ersten Beispiel zwei Arme 11′ auf, die am einen Ende
durch einen Steg 10′ und am anderen Ende durch die Achse
8′ miteinander verbunden sind und jeweils eine Nocken
gleitfläche 12′ aufweisen. Der zweite Kipphebel 5′ ist
zwischen den Armen 11′ angeordnet und auf der Achse 8′
schwenkbar gelagert und er weist wie im vorherigen Bei
spiel eine Nockengleitfläche 16′ auf. Bei Druckbeauf
schlagung der zylindrischen Bohrung 20′ wird der zweite
Kipphebel 5′ in die dargestellte Stellung verschwenkt, in
welcher der Nocken 2 zuerst mit der Nockengleitfläche
16′, dann auch mit den Nockengleitflächen 12′ und
schließlich wieder nur mit der Nockengleitfläche 16′ in
Berührung kommt, wobei die Form der Ventilerhebungskurve
von der Nockengleitfläche 16′ bestimmt ist. Wird die
zylindrische Bohrung 20′ druckentlastet, so drückt die
Feder 24′ den zweiten Kipphebel 5′ in seine inaktive
Stellung, in welcher der Nocken 2 nur mit den Nocken
gleitflächen 12′ des ersten Kipphebels 4′ in Berührung
kommt. Die Ventilerhebungskurven sind die gleichen wie
bei der Ausführung gemäß in Fig. 1 und in Fig. 5 darge
stellt.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist die Ventil
steuereinrichtung identisch mit derjenigen von Fig. 1 und
es sind daher für die gleichen Teile die gleichen Bezugs
zeichen verwendet. Unterschiedlich gegenüber Fig. 1 ist
lediglich, daß für die Betätigung der beiden Kipphebel 4
und 5 unterschiedliche Nocken vorgesehen sind, und zwar
zwei identische Nockenscheiben 2a, die mit den Nocken
gleitflächen 12 auf den Armen 11 des ersten Kipphebels 4
zusammenwirken, und ein dazwischenliegender Nocken 2b,
der auf die Nockengleitfläche 16 des zweiten Kipphebels 5
wirkt. Durch die unterschiedlichen Nockenformen 2a und 2b
lassen sich neben der durch den unterschiedlichen Verlauf
der Nockengleitflächen 12 und 16 bewirkten unterschied
lichen Ventilerhebungskurve (Fig. 5) auch eine Verschie
bung der Ventilsteuerzeiten VÖ und VS erreichen, wie in
dem Diagramm von Fig. 9 dargestellt. Die voll ausgezogene
Ventilerhebungskurve A wird mit dem zweiten Kipphebel 5
erreicht, und die gestrichelt eingezeichnete Ventiler
hebungskurve B wird mit dem ersten Kipphebel 4 erreicht.
Es ist ersichtlich, daß mit dem ersten Kipphebel 4 (Kurve
B) das Ventil später öffnet und früher schließt als mit
dem zweiten Kipphebel 5. Dies ist für den unteren Dreh
zahlbereich wünschenswert, da hierdurch die Überschnei
dung zwischen Einlaß und Auslaß verringert wird. Wie aus
Fig. 9 ersichtlich, wird mit dem ersten Kipphebel 4
(Kurve B) der Maximalhub früher erreicht als mit dem
zweiten Kipphebel 5, was wiederum wünschenswert ist, um
eine schnelle Füllung im unteren Drehzahlbereich zu er
halten.
Claims (12)
1. Ventilsteuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine,
mit zwei auf mindestens ein Gaswechselventil (1) ein
wirkenden, von Nocken (2) einer Nockenwelle (3) be
tätigbaren Kipphebeln (4, 5) und mit einer Vorrich
tung (19, 20, 24), mit der einer der beiden Kipphebel
in eine wirksame oder in eine unwirksame Stellung
bringbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kipphebel (4)
am einen Ende um eine ortsfeste Achse (6) schwenkbar
gelagert ist und an seinem anderen Ende mit dem
Ventil (1) zusammenwirkt und daß der zweite Kipphebel
(5) am ersten Kipphebel (4) auf einer zu der orts
festen Achse (6) parallelen Achse (8) gelagert und
durch die Vorrichtung wahlweise in eine wirksame oder
in eine unwirksame Stellung verschwenkbar ist, und
daß die Nockengleitflächen (12, 16) der beiden Kipp
hebel (4, 5) und/oder die Nocken (2a, 2b) unter
schiedliche Form haben.
2. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste Kipphebel (4) zwei
miteinander verbundene und zueinander parallele, mit
Nockengleitflächen (12) versehene Arme (11) aufweist,
und daß der zweite Kipphebel (5) zwischen den Armen
(11) des ersten Kipphebels (4) angeordnet ist.
3. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen
Hydraulikkolben (19) zum Verschwenken des zweiten
Kipphebels (5) in die wirksame Stellung und eine
Feder (24) zum Verschwenken desselben in die unwirk
same Stellung aufweist.
4. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (19) in einer
zylindrischen Bohrung (20) im Zylinderkopf angeordnet
ist, die mit einer Drucköl-Zuflußleitung (21) im
Zylinderkopf in Verbindung steht.
5. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hydraulikkolben (19′) in
einer zylindrischen Bohrung (20′) im ersten Kipphebel
(4′) angeordnet ist, die mit einer Drucköl-Zufluß
leitung (21′) in der Achse (8′) des ersten Kipphebels
(4′) in Verbindung steht.
6. Ventilsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 3
bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (24)
zwischen dem ersten und dem zweiten Kipphebel ange
ordnet ist.
7. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der zweite Kipphebel (5) an
seinem von seiner Lagerstelle abgewandten Ende gabel
förmig ausgebildet ist und daß die Gabelarme (18) die
Achse (8) des ersten Kipphebels (4) umgreifen und
durch Anlage an dieser Achse die Schwenkbewegung des
zweiten Kipphebels in beiden Richtungen begrenzen.
8. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die sich zwischen den beiden
Armen (11) des ersten (4) Kipphebels erstreckende
Achse (8) des zweiten Kipphebels (5) eine der Anzahl
der durch die Kipphebel betätigenden Ventile ent
sprechende Anzahl von Rollen (7, 7a) trägt.
9. Ventilsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der
beiden Kipphebel (4, 5) ein gemeinsamer Nocken (2)
vorgesehen ist und daß die Nockengleitflächen (12
bzw. 16) an den beiden Kipphebeln (4, 5) unterschied
lich ausgebildet sind.
10. Ventilsteuereinrichtung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Be
tätigung der beiden Kipphebel (4, 5) getrennte Nocken
(2a, 2b) mit unterschiedlichen Profilen vorgesehen
sind.
11. Ventilsteuereinrichtung nach den Ansprüchen 2 und 10,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung des ersten
Kipphebels (4) zwei identische Nockenscheiben (2a)
vorgesehen sind, die mit den Nockengleitflächen (12) an
den Armen (11) dieses Kipphebels (4) zusammenwirken,
und daß zwischen den beiden Nockenscheiben (2a) ein mit
der Nockengleitfläche (16) des zweiten Kipphebels (5)
zusammenwirkender Einzelnocken (2b) angeordnet ist.
12. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Nockengleit
flächen (12, 16) an den beiden Kipphebeln (4, 5)
unterschiedlich ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914118287 DE4118287A1 (de) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Ventilsteuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914118287 DE4118287A1 (de) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Ventilsteuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4118287A1 true DE4118287A1 (de) | 1992-12-10 |
Family
ID=6433150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914118287 Withdrawn DE4118287A1 (de) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Ventilsteuereinrichtung fuer eine brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
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