DE4212844A1 - Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventilbetätigungsmecha­ nismus für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Ventilbetätigungsmechanismus dieser Art (EP-A 213 759) erfolgt die Verbindung zwischen den ersten und zweiten Schlepphebeln im oberen Drehzahlbereich mit Hilfe von durch Öldruck verschiebbaren Kolben, die in parallel zur Schwenkachse der Schlepphebel angeordneten, in den Schlepp­ hebeln vorgesehenen Bohrungen angeordnet sind. Die Bohrungen fluchten miteinander, wenn die Schlepphebel auf den Grund­ kreisen ihrer Nocken liegen. Im unteren Drehzahlbereich, in welchem die Ventile von den den ersten Schlepphebeln zugeord­ neten Nocken betätigt werden sollen, liegen die aneinander anstoßenden Stirnflächen der Kolben in den Teilungsebenen zwischen den Schlepphebeln, so daß die Ventile nur von den ersten Schlepphebeln betätigt werden und die zweiten Schlepp­ hebel frei schwingen können. Im oberen Drehzahlbereich werden die Kolben derart verschoben, daß sie die Teilungsebenen durchdringen, wodurch die zweiten Schlepphebel mit den er­ sten Schlepphebeln verbunden werden und die Ventile von den zweiten Schlepphebeln entsprechend der Nockenkontur der den zweiten Schlepphebeln zugeordneten Nocken betätigt werden. Damit lassen sich unterschiedliche Ventilhübe und unter­ schiedliche Öffnungszeiten für die Ventile im unteren und im oberen Drehzahlbereich verwirklichen. Nachteilig ist bei dieser bekannten Konstruktion, daß im unteren Drehzahlbereich die Kolben mit ihren Stirnflächen ständig aufeinander gleiten und daß eine sehr hohe Präzission bei der Herstellung der Kolben und der Bohrungen erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventilbetäti­ gungsmechanismus der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem der Verschleiß verringert und die Herstellung vereinfacht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag sind die Kolben im unte­ ren Drehzahlbereich durch ihre Federn zurückgezogen, so daß keine Berührung mit den zweiten Schlepphebeln stattfindet. Dadurch, daß in den zweiten Schlepphebeln keine Bohrungen vorgesehen sind, die mit den Bohrungen in den ersten Schlepp­ hebeln fluchten müssen, wenn die Ventile von den zweiten Schlepphebeln betätigt werden sollen, ist die Fertigung we­ sentlich vereinfacht. Es ist lediglich eine plane Bearbeitung der Unterseite der Traverse erforderlich.

Die Bohrungen und die Kolben in den ersten Schlepphebeln haben aus Fertigungsgründen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Dabei können die Endabschnitte der Kolben, die im oberen Drehzahlbereich mit der Unterseite der Traverse zusammenwirken, eine Planfläche aufweisen, wodurch eine flä­ chige Berührung zwischen den Kolben und der Traverse erreicht und die Flächenpressung entsprechend reduziert wird. Um si­ cherzustellen, daß die Planflächen der Endabschnitte stets parallel zu der Unterseite der Traverse liegen, ist es zweck­ mäßig, eine Verdrehsicherung für den Kolben vorzusehen, die gleichzeitig die Auswärtsbewegung des Kolbens begrenzen kann.

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

Fig. 1 einen Ventiltrieb mit einem erfindungsgemäßen Ventil­ betätigungsmechanismus für drei Einlaßventile im senk­ rechten Schnitt entlang Linie 1-1 in Fig. 2, und

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1.

In den Zeichnungen ist ein Ventiltrieb für drei Einlaßventile E dargestellt. Jedes Ventil E ist im Schließsinn von einer Feder 1 beaufschlagt. Die Ventile werden von eigenen Nocken 2, 3 und 4 einer Nockenwelle 5 über erste Schlepphebel 6 betätigt, die auf einer gemeinsamen ortsfesten Achse 7 schwenkbar gelagert sind. Die Nocken 2, 3 und 4 haben vorzugsweise unterschiedliche Nockenprofile, um für die einzelnen Einlaßventile einen unter­ schiedlichen Ventilhub, eine unterschiedliche Öffnungsdauer und/oder unterschiedliche Steuerzeiten zu erreichen und im unte­ ren und mittleren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine optima­ le Voraussetzungen zu schaffen. Zwischen benachbarten Nocken 2, 3 und 4 sind auf der Nockenwelle 5 zweite Nocken 8 mit identi­ schem Nockenprofil vorgesehen, das für die Verhältnisse im obe­ ren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ausgelegt ist, also beispielsweise einen größeren Ventilhub und eine längere Öff­ nungsdauer erzeugt. Mit den zweiten Nocken 8 wirken zweite Schlepphebel 9 zusammen, die im oberen Drehzahlbereich mit den ersten Schlepphebeln 6 gekoppelt werden können, so daß in diesem Drehzahlbereich die Ventile E entsprechend der Kontur der Nocken 8 betätigt werden. Die freien Enden der zweiten Schlepphebel 9 sind durch eine Traverse 10 miteinander verbunden, die vor und in geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel 6 verläuft. In den ersten Schlepphebeln 6 sind zur Schwenkachse 7 radiale Bohrungen 11 vorgesehen, in denen jeweils ein Kolben 12 angeordnet ist, der zwischen einer ersten, inneren Stellung und einer zweiten äußeren Stellung verschiebbar ist, in welcher der Kolben von seinem Schlepphebel 6 vorsteht. In dieser zwei­ ten, in Fig. 1 dargestellten Stellung wirken die Kolben 12 mit der planen Unterseite 10a der Traverse 10 zusammen, so daß die zweiten Schlepphebel 9 die Ventile E über die ersten Schlepphe­ bel 6 entsprechend der Kontur der Nocken 8 betätigen können. Die Verschiebung der Kolben 12 nach außen erfolgt mit Hilfe eines Druckmittels, das durch einen Kanal 14 in der Achse 7 zugeführt wird, der mit den Bohrungen 11 in Verbindung steht. Wird die Druckmittelzufuhr unterbrochen, so werden die Kolben 12 durch eine Feder 13 in ihre Bohrungen 11 zurückgeführt, so daß die zweiten Schlepphebel 9 frei schwingen können und die Betätigung der Ventile durch die ersten Schlepphebel 6 entsprechend der Kontur der Nocken 2, 3 bzw. 4 erfolgt. Die Feder 13 stützt sich einerseits an einem in der Bohrung 11 fixierten Einsatz 15 und andererseits am Ende einer Hülse 16 ab, die am Kolben 12 befe­ stigt ist und sich durch den Einsatz 15 hindurch erstreckt.

Jeder Schlepphebel 6 bzw. 9 weist eine Gleitfläche 17 auf, mit welcher er an seinem Nocken 2, 3, 4 bzw. 8 anliegt. Die zweiten Schlepphebel 9 werden durch eine Feder 18 in Anlage an ihren Nocken gehalten. Die Feder 18 ist im Ausführungsbeispiel auf einem Zündkerzendom 19 angeordnet und stützt sich einerseits an einem ortsfesten Federteller 20 und andererseits an einem ver­ schiebbaren Federteller 21 ab, der mit Fortsätzen 22 der zweiten Schlepphebel 9 zusammenwirkt, die den Zündkerzendom teilweise umgreifen.

Die Endabschnitte der Kolben 12 sind mit Planflächen 23 verse­ hen, an denen die Traverse 10 mit ihrer planen Unterseite 10a anliegt, wenn sich die Kolben 12 in der dargestellten herausge­ schobenen Stellung befinden. Damit wird die Flächenpressung zwischen der Traverse 10 und den Kolben 13 verringert. Um ein Verdrehen der Kolben 13 zu vermeiden und zu gewährleisten, daß die Planfläche 23 stets parallel zu der Unterseite 10a der Tra­ verse 10 ist, ist eine Verdrehsicherung in Form eines Stiftes 24 vorgesehen, der in den Schlepphebeln 6 eingesetzt ist und mit seiner unteren Stirnseite an der Planfläche 23 des Kolbens an­ liegt. In der herausgeschobenen Stellung liegt die durch die Planfläche 23 entstehende Schulter 25 an dem Stift 24 an, wo­ durch die Auswärtsbewegung des Kolbens 12 begrenzt ist.

Claims (4)

1. Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine mit

• - mindestens zwei Einlaßventilen (E) pro Zylinder,
• - ersten Schlepphebeln (6), die um eine gemeinsame Achse (7) schwenkbar sind und jeweils mit einem Einlaßventil (E) und einem eigenen Nocken (2, 3 bzw. 4) einer Nockenwelle (5) für einen ersten Drehzahlbereich zusammenwirken,
• - zweiten Schlepphebeln (9), die jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Schlepphebeln (6) angeordnet und um die gemeinsame Achse (7) schwenkbar sind und mit eigenen identischen Nocken (8) für einen zweiten Drehzahlbereich zusammenwirken,
• - Federmitteln (18), welche die zweiten Schlepphebel (9) in Anlage an ihren Nocken (8) halten und
• - Mitteln (10, 13), um die ersten Schlepphebel (6) im zweiten Drehzahlbereich von den zweiten Schlepphebeln (9) zu betätigen,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß die freien Enden der zweiten Schlepphebel (9) durch eine Traverse (10) miteinander verbunden sind, die vor und in geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebeln (6) liegt,
• - daß in den ersten Schlepphebeln (6) radial zur Schwenk­ achse (7) verlaufende Bohrungen (11) vorgesehen sind, in denen Kolben (12) angeordnet sind, die durch Öldruck entgegen der Kraft einer Feder (13) nach außen verschiebbar sind, und
• - daß die Traverse (10) eine plane Unterseite (10a) aufweist, mit der die Kolben (12) zusammenwirken, wenn sie nach außen verschoben sind.

2. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (12) einen kreisförmigen Querschnitt haben und ihre Endabschnitte mit einer Plan­ fläche (23) versehen sind, die mit der Unterseite (10a) der Traverse (10) zusammenwirkt, wenn die Kolben nach außen verschoben sind.

3. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdrehsicherung (24) für die Kolben (12) vorgesehen ist, die vorzugsweise gleichzeitig die Auswärtsbewegung der Kolbens begrenzt.

4. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Achse (7) der Schlepphebel (6, 9) ein mit den Bohrungen (11) in den ersten Schlepphebeln (6) in Verbindung stehender Ölzufluß­ kanal (14) vorgesehen ist.