DE4207494C2

DE4207494C2 - Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE4207494C2
Application number: DE19924207494
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Limbers
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1992-03-10
Publication date: 1998-04-09
Anticipated expiration: 2012-03-11
Also published as: DE4207494A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nockenwelle entsprechend dem Oberbegriff des einzigen Anspruchs.

Wenn eine derartige, beispielsweise aus der DE 39 20 938 A1 bekannte Nockenwelle bei einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden soll, bei welcher sich der Einlaßkanal für jeden Zylin der zu den beiden Einlaßventilen hin gabelt und ein zweistrah liges Einspritzventil enthält, das einen Kraftstoffstrahl in Richtung auf jedes der beiden Einlaßventile einspritzt, sam melt sich vor dem stillgesetzten Ventil Kraftstoff an, der nach Aktivierung dieses Ventils kurzzeitig zu einer Überfettung des Gemisches im Brennraum das betreffenden Zylinders führt. Dadurch können die Abgaswerte ungünstig beeinflußt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Nockenwel le der gattungsgemäßen Art das Entstehen einer derartigen Kraftstoffansammlung vor dem abgeschalteten Einlaßventil zu verhindern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Außenfläche der Hülse, auf welcher der dem abschaltbaren Ein laßventil zugeordnete Nocken gelagert ist, zur Drehachse der Nockenwelle exzentrisch ist, wobei die Exzentrizität bei dreh fest mit der Nockenwelle gekoppeltem Nocken in gleicher Phase mit der Nockenspitze liegt.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß das abgeschaltete Ventil entsprechend der Exzentrizität geringfü gig geöffnet wird, so daß das Entstehen einer Kraftstoffan sammlung vor diesem Einlaßventil vermieden ist. Die Erfindung geht dabei von dem Umstand aus, daß der Nocken durch die Kraft der Ventilfeder, die den Tassenstößel auf den Nocken drückt, im nichtgekoppelten Zustand in einer Lage gehalten wird, in welcher der Tassenstößel an der Öffnungsflanke am Grundkreis ende des Nockens anliegt. Bei Drehung der Nockenwelle wird der entkoppelte Nocken durch die exzentrische Hülse senkrecht zur Drehachse der Nockenwelle entsprechend der Exzentrizität der Hülse verschoben, wodurch das Ventil entsprechend öffnet. Da die Exzentrizität in der gleichen Phase mit der Nockenspitze liegt, wenn der Nocken mit der Nockenwelle gekoppelt ist, findet diese kleine Öffnungsbewegung des Einlaßventils zu dem gleichen Zeitpunkt statt wie die normale Öffnungsbewegung bei mit der Nockenwelle gekoppeltem Nocken. Ist der Nocken mit der Nockenwelle gekoppelt, so wirkt sich naturgemäß die Exzentri zität der Hülse nicht aus.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt einen Abschnitt des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylinders mit zwei Einlaßventilen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1, wobei sich die Nockenwelle in einer ersten Stellung befindet, und

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2, wobei sich die Nockenwelle in einer zweiten Stellung befindet.

In Fig. 1 ist mit 1 die Nockenwelle einer Brennkraftmaschine bezeichnet, die pro Zylinder zwei Einlaßventile 2 und 3 auf weist, die jeweils durch eine Feder 4 im Schließsinn und durch Nocken 5 und 6 der Nockenwelle 1 im Öffnungssinn betätigbar sind. Der Nocken 5 ist ständig drehfest mit der Nockenwelle 1 verbunden, während der Nocken 6 von der Nockenwelle entkoppelt werden kann, um das Einlaßventil 3 abschalten zu können. Zu diesem Zweck ist der Nocken 6 drehbar und axial verschiebbar auf einer Hülse 7 angeordnet, die fest mit der Nockenwelle 1 verbunden ist. Der Nocken 6 trägt auf seiner in Fig. 1 rechten Stirnseite eine Verzahnung 8, die mit einer Verzahnung 9 in Eingriff bringbar ist, welche auf einer ebenfalls drehfest mit der Nockenwelle 1 verbundenen Lagerbüchse 10 angebracht ist. In der in Fig. 1 gezeigten Stellung ist die Verzahnung 8 außer Eingriff mit der Verzahnung 9 und somit der Nocken 6 von der Nockenwelle 1 entkoppelt. Zur Koppelung des Nockens 6 mit der Nockenwelle 1 wird der Nocken 6 in der Zeichnung nach rechts verschoben. Zu diesem Zweck ist auf der Hülse 7 eine Schiebe muffe 11 angeordnet, die mit einem mit der Hülse 7 verbundenen Ring 12 einen Druckraum 13 begrenzt, der mit einem Druckölka nal 14 in der Nockenwelle 1 in Verbindung ist. Wird der Druck kammer 13 Drucköl zugeführt, so wird die Schiebemuffe 11 in Fig. 1 nach rechts verschoben und sie verschiebt den Nocken 6 ebenfalls nach rechts, bis die Verzahnungen 8 und 9 miteinan der in Eingriff kommen, wodurch der Nocken 6 drehfest mit der Nockenwelle 1 verbunden ist und das Ventil 3 in der üblichen Weise betätigen kann.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, gabelt sich ein Einlaßkanal 15 zu den von den Einlaßventilen 2 und 3 beherrschten Einlaßöff nungen 16, 17. Im Einlaßkanal 15 ist ein zentrales Einspritz ventil 19 angeordnet, das einen Kraftstoffstrahl in Richtung auf jedes der beiden Ventile 2, 3 spritzt. Wenn das Einlaßven til 3 abgeschaltet ist und ganz geschlossen wäre, so würde sich vor diesem Ventil Kraftstoff ansammeln, der bei Wiederin betriebnahme dieses Einlaßventils zu einer momentanen Überfet tung des Gemisches im Brennraum führt. Um dies zu vermeiden, ist die Hülse 7 exzentrisch ausgebildet, d. h. ihre Außenfläche 20, auf welcher der Nocken 6 gelagert ist, ist zur Drehachse M₁ (Fig. 2) der Nockenwelle 1 exzentrisch, wobei die Exzentri zität e bei drehfest mit der Nockenwelle 1 gekoppeltem Nocken (Fig. 3) in gleicher Phase mit der Nockenspitze 6a liegt. Der Mittelpunkt der kreisförmigen Außenfläche 20 der Hülse 7 ist mit M₂ bezeichnet.

Im nichtgekoppelten Zustand wird der Nocken 6 durch die Kraft der Ventilfeder 4, die normalerweise über einen Tassenstößel 18 auf den Nocken wirkt, in der in Fig. 2 und 3 gezeigten Lage gehalten, in welcher der Tassenstößel 18 an der Öffnungsflanke am Grundkreisende des Nockens 6 anliegt. Bei Drehung der Nockenwelle 1 wird der entkoppelte Nocken 6 durch die exzen trische Hülse 7 entsprechend der Exzentrizität e senkrecht zur Drehachse M₁ der Nockenwelle 1 verschoben, wie ein Vergleich der Fig. 2 und 3 zeigt. Dadurch wird das Ventil entsprechend der Exzentrizität e geöffnet, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Da die Exzentrizität e mit der Nockenspitze 6a in der gleichen Phase liegt, wenn der Nocken mit der Nockenwelle ge koppelt ist, findet diese kleine Öffnungsbewegung des Einlaß ventil zu dem gleichen Zeitpunkt statt wie die normale Öff nungsbewegung bei mit der Nockenwelle gekoppeltem Nocken. Dies ist wiederum aus Fig. 1 ersichtlich, wo das Einlaßventil 2, das von dem fest mit der Nockenwelle 1 verbundenen Nocken 5 betätigt ist, seinen vollen Öffnungshub hat, während das Ein laßventil 3 von dem nicht mit der Nockenwelle 1 gekoppeltem Nocken 6 entsprechend Fig. 2 um einen geringen Betrag geöffnet ist. Der Ventilhub beträgt dabei beispielsweise 0,8 mm vergli chen mit dem normalen Ventilhub von beispielsweise 10 mm.

Die drehfeste Koppelung des Nockens 6 mit der Nockenwelle 1 erfolgt beispielsweise in der in der DE 39 20 938 A1 beschrie benen Weise., wenn das betreffende Einlaßventil in seiner Schließstellung ist, sein Tassenstößel 18 also an dem Grund kreis 6b des Nockens 6 anliegt, und die Nockenwelle 1 in einer Position ist, in welcher die Exzentrizität e der Hülse 7 auf der dem Ventil gegenüberliegenden Seite der Drehachse M₁ der Nockenwelle 1 liegt. Ist der Nocken 6 in der vorher beschrie benen Weise drehfest mit der Nockenwelle 1 verbunden, so er folgt die Betätigung des zugehörigen Ventils 3 in der üblichen Weise.

Es sei noch bemerkt, daß der Mittelpunkt des Grundkreises 6b des Nockens 6 vorzugsweise, wie üblich, mit der Drehachse M₁ der Nockenwelle 1 zusammenfällt.

Claims

Nockenwelle für eine Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Einlaßventilen (2, 3) pro Zylinder, von denen ein Ventil (3) abschaltbar ist, wozu der dieses Einlaßventil betätigende Nocken (6) drehbar und axial verschiebbar auf einer drehfest mit der Nockenwelle (1) verbundenen Hülse (7) angeordnet ist und durch Verschieben in der einen Richtung drehfest mit der Nockenwelle koppelbar und durch Verschieben in der anderen Richtung von der Nockenwelle entkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche (20) der Hülse (7), auf welcher der dem abschaltbaren Einlaßventil (3) zugeordnete Nocken (6) gelagert ist, zur Drehachse (M₁) der Nocken welle (1) exzentrisch ist, wobei die Exzentrizität (e) bei drehfest mit der Nockenwelle (1) gekoppeltem Nocken (6) in gleicher Phase mit der Nockenspitze (6a) liegt.