DE4326331A1 - Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brenn­ kraftmaschine mit zumindest zwei parallel wirkenden, je­ weils durch einen Nocken sowie ein Übertragungsglied be­ tätigten Hubventilen je Zylinder, deren Ventilhubverlauf voneinander verschiedenartig verstellbar ist, wozu die Abstützpunkte der Übertragungsglieder über verdrehbare, auf einer gemeinsamen Exzenterwelle liegende Exzenter verstellbar sind und sich die Erhebungskurven der zumin­ dest zwei Exzenter je Zylinder voneinander unterscheiden, nach Patentanmeldung 42 23 173.6. Ein weiteres Vorteil­ haftes Übertragungsglied für einen derartigen Ventiltrieb aufzuzeigen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß das Über­ tragungsglied als ein sich am Exzenter abstützender Schlepphebel, der auf einen Schwinghebel einwirkt, ausge­ bildet ist. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind im abhängigen Anspruch aufgelistet.

Erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Brennkraftmaschi­ nen-Zylinderkopf mit einem erfindungsgemäßen Ventiltrieb,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht dieses Ventiltrie­ bes für einen einzigen Zylinder,

Fig. 3 diese Ansicht aus einer anderen Perspektive,

Fig. 4 eine Perspektivdarstellung insbesondere des Übertragungsgliedes, sowie

Fig. 5 eine Perspektivdarstellung des Schwinghebels, der Bestandteil des Übertragungsgliedes ist.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 1 ein Zylinderkopf ei­ ner Brennkraftmaschine bezeichnet. Dieser Zylinderkopf erstreckt sich in der Darstellung senkrecht zur Zeichen­ ebene über mehrere Zylinder. Je Zylinder sind zumindest zwei Einlaßkanäle 2 zu einem Brennraum 3 vorhanden, wobei je Einlaßkanal 2 in bekannter Weise ein Hubventil 4 vor­ gesehen ist. Betätigt wird dieses Hubventil 4 durch einen Nocken 5a einer Nockenwelle, wobei der Nocken auf einen Schlepphebel 6 einwirkt, der seinerseits auf einen Schwinghebel 7 wirkt. Im Schwinghebel 7 ist ein hydrauli­ sches Spielausgleichselement 8 gelagert, auf dem sich letztendlich der Schaft des Hubventiles 4 abstützt. Ins gesamt bildet der Schlepphebel 6 sowie der Schwinghebel 7 ein Übertragungsglied 9, mittels dessen der Hubverlauf des Nockens 5a auf das Hubventil 4 übertragen wird.

Wie ersichtlich stützt sich das Übertragungsglied 9 bzw. der Schlepphebel 6 an einem Exzenter 10a ab, der aus ei­ ner Exzenterwelle 10 herausgearbeitet ist. Wird die Ex­ zenterwelle 10 um ihre Längsachse 10b verdreht, so wird der Abstützpunkt des Schlepphebels 6 bzw. des Übertra­ gungsgliedes 9 verschoben. Mit einer derartigen Verände­ rung des Abstützpunktes des Übertragungsgliedes 9 ergeben sich bei gleichem Nockenhub unterschiedliche Ventilhübe, da aufgrund der geänderten Abstützung der Schlepphebel 6 bei Rotation des Nockens 5a gegenüber dem Schwinghebel 7 eine unterschiedliche Bewegungsbahn durchläuft, so daß auch der Schwinghebel 7 unterschiedlich ausgelenkt wird. Insbesondere ist es hiermit möglich, neben einem maxima­ len Ventilhub auch einen Ventilhub nahezu vom Betrag 0 zu erzielen, bei dem das Hubventil 4 lediglich minimal ge­ öffnet wird.

Geführt wird der Schlepphebel 6 durch eine in ihrer Ge­ samtheit mit der Bezugsziffer 13 bezeichnete Bolzen-Lang­ loch-Führung. Wie ersichtlich weist der Schlepphebel 6 ein Langloch 13a auf, über welches er in einen Bolzen 13b eingehängt ist, der am Zylinderkopf in einer Lagerstelle 13c befestigt ist. Aufgrund dieser Bolzen-Langloch-Füh­ rung 13 kann somit der Schlepphebel 6 unterschiedliche Positionen einnehmen. Selbstverständlich kann die Bolzen- Langloch-Führung 13 auch umgekehrt ausgebildet sein, d. h. der Bolzen 13b kann am Schlepphebel 6 befestigt sein und das Langloch 13a kann dann in der Zylinderkopf-Lager­ stelle 13c vorgesehen sein. Zur Sicherstellung der be­ schriebenen Verstellfunktion greift ferner an einem Ab­ satz 6a des Schlepphebels ein Rückstelldorn 11 an, der den Schlepphebel 6 stets sowohl gegen den Nocken 5a als auch gegen den Exzenter 10a preßt. Hierzu wird der Rück­ stelldorn 11 in entsprechender Weise von einer Druckfeder 12a beaufschlagt, die sich an einem in den Zylinderkopf 1 eingeschraubten Führungselement 12c abstützt.

Wie die Fig. 2, 3 zeigen, sind für jeden Zylinder bzw. Brennraum 3 des Brennkraftmaschinen-Zylinderkopfes 1 zwei Hubventile 4, 4′ vorgesehen. Jedem Hubventil 4, 4′ ist ein eigener Nocken 5a, 5a′ sowie ein eigenes Übertra­ gungsglied 9, 9′ in Form eines eigenen Schlepphebels 6, 6′ sowie eines eigenen Schwinghebels 7, 7′ zugeordnet. Dabei stützt sich jeder Schlepphebel 6, 6′ an einem eige­ nen Exzenter 10a, 10a′ der sich über den gesamten Zylin­ derkopf 1 erstreckenden Exzenterwelle 10 ab. Wie Fig. 1 zeigt, unterscheiden sich die beiden einem Zylinder bzw. Brennraum 3 zugeordneten Exzenter 10a, 10a′ in ihrer Geo­ metrie. Identisch sind die beiden Exzenter 10a, 10a′ ei­ nes Zylinders/Brennraumes lediglich in den Punkten des minimalen sowie des maximalen Exzenterhubes. In der ge­ zeigten Position minimalen Exzenterhubes bleiben die bei­ den Hubventile 4, 4′ eines Zylinders trotz maximalen Nockenhubes nahezu geschlossen. Wird hingegen ausgehend von der gezeigten Position die Exzenterwelle 10 um 180° gedreht und verstellen somit die Exzenter 10a, 10a′ auf­ grund ihres dann maximalen Exzenterhubes die Schlepphebel 6, 6′ dementsprechend, so werden bei maximalem Nockenhub die beiden Hubventile 4, 4′ maximal geöffnet. In Zwi­ schenpositionen der Exzenterwelle 10 hingegen werden die beiden Hubventile 4, 4′ bei maximalem Nockenhub unter­ schiedlich weit geöffnet. Der Ventilhubverlauf dieser beiden Hubventile 4, 4′ ist somit durch Verstellen der Exzenterwelle 10 voneinander verschiedenartig veränder­ bar.

Indem das Übertragungsglied 9 durch einen Schlepphebel 6 sowie durch einen nachgeschalteten Schwinghebel 7 gebil­ det wird, ergibt sich eine äußerst zuverlässige Konstruk­ tion, die sich darüber hinaus durch eine raumsparende Bauweise auszeichnet. Um die Reibungsverluste im Ventil­ trieb gering zu halten, ist in den Kontaktbereichen zwi­ schen dem Nocken 5a und dem Schlepphebel 6 sowie zwischen dem Schlepphebel 6 und dem Schwinghebel 7 eine Rollrei­ bung realisiert, d. h. der Schlepphebel 6 trägt eine Rolle 6b und der Schinghebel 7 trägt eine Rolle 7b.

Die Rolle 6b jedes Schlepphebels 6 ist zwischen den bei­ den Armen 6c des abschnittsweise zweiarmig ausgebildeten Schlepphebels geführt und auf einer nicht näher bezeich­ neten, in diesen Schlepphebel-Armen befestigten Rollen­ achse gelagert. Aufgrund der Zweiarmigkeit des Schlepphe­ bels 6 in dem insbesondere aus der Darstellung gemäß Fig. 4 hervorgehenden Abschnitt ist - insbesondere zur Ge­ wichtsreduzierung - auch der diesem Schlepphebel 6 zuge­ ordnete Exzenter 10a zweiteilig ausgebildet, d. h. für jeden der Schlepphebel-Arme 6c ist eine eigene Exzenter­ scheibe vorgesehen, wobei die beiden nebeneinanderliegen­ den, lediglich um die Breite der Rolle 6b voneinander be­ abstandeten Exzenterscheiben selbstverständlich von glei­ cher Konfiguration sind.

Der Schwinghebel 7 weist - wie an sich bekannt - ein Schwinghebel-Lager 7a auf, von dem ausgehend ein Schwing­ hebelarm 7c zu einer Aufnahme 7d führt, die das auf das Hubventil 4 einwirkende hydraulische Spielausgleichsele­ ment 8 trägt. Seitlich am Schwinghebelarm 7c ist die Rolle 7b angeordnet. Mit dieser asymmetrischen Gestal­ tung, die besonders deutlich aus Fig. 5 hervorgeht, er­ gibt sich eine äußerst raumsparende Bauweise. Gelagert ist die Rolle 7b dabei ebenfalls auf einer Achse, die ei­ nerseits am Schwinghebelarm 7c und andererseits an einem weiteren Nebenarm 7e befestigt ist. Dieser Nebenarm 7e führt dabei ebenfalls vom Schwinghebellager 7a zur Auf­ nahme 7d.

Die gleichen Vorteile hinsichtlich zuverlässiger, einfa­ cher und raumsparender Bauweise, die sich aufgrund der Tatsache einstellen, daß das Übertragungsglied durch den Schlepphebel 6 sowie den Schwinghebel 7 gebildet wird, stellen sich selbstverständlich auch dann ein, wenn die Kontaktflächen sowohl zwischen dem Nocken 5a sowie dem Übertragungsglied 9 als auch innerhalb desselben nicht durch die Rollen 6b, 7b gebildet werden, sondern wenn diese Kontaktflächen als ballige oder gerade Gleitflächen ausgebildet sind. Selbstverständlich sind darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Abweichungen insbesondere kon­ struktiver Art vom gezeigten Ausführungsbeispiel möglich, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims (2)

1. Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit zumindest zwei parallel wirkenden, jeweils durch einen Nocken (5a, 5a′) sowie einem Übertragungsglied (9, 9′) be­ tätigten Hubventilen (4, 4′) je Zylinder, deren Ven­ tilhubverlauf voneinander verschiedenartig verstell­ bar ist, wozu die Abstützpunkte der Übertragungs­ glieder (9, 9′) über verdrehbare, auf einer gemein­ samen Exzenterwelle (10) liegende Exzenter (10a, 10a′) verstellbar sind und sich die Erhebungskurven der zumindest zwei Exzenter (10a, 10a′) je Zylinder voneinander unterscheiden, nach Patentanmeldung P 42 23 173.6, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (9, 9′) als ein sich am Exzenter (10a, 10a′) ab­ stützender Schlepphebel (6, 6′), der auf einen Schwinghebel (7, 7′) einwirkt, ausgebildet ist.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eines der folgenden Merkmale:

• - der abschnittsweise zweiarmig ausgebildet Schlepphe­ bel (6) trägt eine Rolle (6b), auf der der Nocken (5a) abwälzt
• - für die beiden Schlepphebelarme (6c) ist jeweils eine eigene Exzenterscheibe vorgesehen
• - der Schwinghebel (7) trägt eine seitlich am Schwing­ hebelarm (7c), der vom Schwinghebel-Lager (7a) zu einer Aufnahme (7d) für ein Spielausgleichselement (8), auf dem sich das Hubventil (4) abstützt, führt, angeordnete Rolle (7b), auf die der Schlepphebel (6) einwirkt
• - der Schlepphebel (6) ist über eine Bolzen-Langloch- Führung (13) am Zylinderkopf (1) der Brennkraftma­ schine gelagert, wobei das Langloch (13a) im Schlepphebel (6) oder in der Zylinderkopf-Lager­ stelle (13c) vorgesehen ist.