DE4335509C2 - Nockenwellen-Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und zwei Nockenwellen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Nockenwellen-Ventilsteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Ventil­ steuerung ist aus der DE 32 43 013 C2 mit derart schräg angeordneten Ventilen der beiden inneren Ventilreihen bekannt, daß alle Ventile (über Tassenstößel) direkt von ihnen zugeordneten Nocken betätigbar sind. In an sich vorteilhafter Weise wird bei diesem Stand der Technik also die Zwischenschal­ tung von Schlepp- oder Kipphebeln zwischen Nocken und Ventilen vermieden. Zwar ist, wie in der Beschreibungseinleitung dieser Patentschrift ausgeführt, auch die Verwendung einer einzigen Nockenwelle für eine derartige Maschine bekannt, jedoch sind dort relativ lange Stößelhebel und von diesen betätigte Kipp­ hebel erforderlich, wodurch sich ein relativ komplizierter Aufbau ergibt.

Diesen Nachteil vermeidet, wie gesagt, die Konstruktion nach der Patentschrift; sie setzt jedoch voraus bzw. verwendet in Quer­ schnitten schräg verlaufende Ventile. Demgemäß versagt die be­ kannte Konstruktion dann, wenn, wie bei modernen, mit zumindest drei Ladungswechselventilen je Zylinder bestückten Diesel-Brenn­ kraftmaschinen, alle Ventile parallel zueinander verlaufen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nockenwellen- Ventilsteuerung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die praktisch ohne Vergrößerung der durch die Zylinder und die beiden Nockenwellen definierten Abmessungen der Maschine bei parallel verlaufend angeordneten Ladungswechselventilen ein­ setzbar ist.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kenn­ zeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbil­ dungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Bei der Erfindung werden also in vorteilhafter Weise die - in Draufsicht betrachtet vorhandenen - Längsabstände zwischen auf­ einanderfolgenden Zylindern derselben Zylinderreihe zur Unter­ bringung der Kipphebel bzw. der Kipphebelachsen ausgenutzt, so daß hierfür kein zusätzlicher Platzbedarf auftritt. Infolge Ver­ wendung von Schlepphebeln zwischen den verbleibenden Ladungs­ wechselventilen und den ihnen zugeordneten Nocken können ge­ wünschte Übersetzungsverhältnisse geschaffen werden; auch bietet dieses Merkmal eine gewisse Freiheit hinsichtlich der Anordnung der Nockenwellen relativ zu den Ventilen.

Wie in den Unteransprüchen zum Ausdruck gebracht, können die verschiedenen Bestandteile der Ventilsteuerung in Draufsicht betrachtet so angeordnet werden, daß Zylinderkopfschrauben und/oder Zündhilfen, wie Zündkerzen oder Glühkerzen, sowie Einspritzventile frei zugänglich sind.

Sieht man die Anordnung der Ein- und Auslaßventile so vor, daß in Querrichtung Ein- und Auslaßventilreihen in wechselnder Folge aufeinanderfolgen, so ergibt sich eine Einlaß- und eine Auslaß­ nockenwelle, woraus die vorteilhafte Möglichkeit resultiert, durch Relativverdrehungen der Nockenwellen die Betätigungszeiten der Ein- und Auslaßventile unabhängig voneinander zu verändern.

Die Erfindung bietet auch große Freiheit hinsichtlich der Gestaltung der Ventilsteuerung im übrigen. So braucht nicht notwendigerweise jedem Ladungswechselventil ein individueller Nocken zugeordnet zu sein, vielmehr kann durch Einsatz von Ga­ belhebeln auch ein und derselbe Nocken zur Betätigung mehrerer Ventile dienen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Fig. 1 in Draufsicht und deren Fig. 2 in dem in Fig. 1 bei II-II angedeuteten Querschnitt den Einsatz der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung bei einer Kraftfahrzeug-Antriebsmaschine zeigt.

In Fig. 1 erkennt man vier Zylinder 1, 2, 3 und 4, von denen jeweils zwei eine in Längsrichtung der Maschine verlaufende Zylinderreihe bilden. Wie ersichtlich, sind die Zylinder 1, 2, sowie 3, 4 der beiden Zylinderreihen in Längsrichtung gegen­ einander versetzt angeordnet, und zwar hier so, daß sie in Stirnansicht sich etwas überlappen. Es handelt sich hier also um eine Reihen-V-Maschine, die den Vorteil eines besonders geringen Platzbedarfs sowohl in Längs- als auch in Querrichtung besitzt.

Jedem Zylinder sind je zwei Einlaß- und zwei Auslaßventile zugeordnet, wobei die Einlaßventile 5, 6; 7, 8; 9, 10 sowie 11, 12 zwei in Längsrichtung der Maschine verlaufende Einlaßventil­ reihen 13 und 14 sowie die Auslaßventile 15, 16; 17, 18; 19, 20 und 21, 22 zwei ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Auslaß­ ventilreihen 23 und 24 bilden. In Querrichtung betrachtet folgen also Ein- und Auslaßventilreihen in abwechselnder Folge auf­ einander. Die Ein- und die Auslaßkanäle aller Zylinder sind an unterschiedliche Seiten des Zylinderkopfes geführt (s. Fig. 2).

Oberhalb der Zylinder 1, 2, 3 und 4 verlaufen ebenfalls in Längsrichtung zwei Nockenwellen 25 und 26, von denen die Nocken­ welle 25 als Einlaßnockenwelle für alle Einlaßventile der Ma­ schine individuelle Einlaßnocken trägt, von denen nur die mit 27, 28, 29 und 30 bezeichneten dargestellt sind, während die andere Nockenwelle 26 als Auslaßnockenwelle Nocken zur Betäti­ gung der Auslaßventile trägt; von diesen Nocken sind lediglich die mit 31, 32, 33 und 34 bezeichneten dargestellt.

Zwischen die auch als erste Nocken bezeichneten Nocken und die von ihnen betätigten Ventile der äußeren Ventilreihe der unter der betreffenden Nockenwelle liegenden Zylinderreihe sind Schlepphebel geschaltet. Bezüglich der Einlaßnocken 27 bis 30 sind dies die Schlepphebel 35 und 36, die bei 37 und 38 außer­ halb des Zwischenraumes zwischen den Nockenwellen 25 und 26 gelagert sind; bezüglich der Auslaßventile der Auslaßventilreihe 24 sind dies die Schlepphebel 39 und 40, die bei 41 und 42 ebenfalls außerhalb des von den Nockenwellen 25 und 26 begrenz­ ten Raumes gelagert sind.

Demgegenüber erkennt man zwischen den auch als zweite Nöcken bezeichneten Nocken und den ihnen zugeordneten Ventilen Kipphe­ bel, von denen in Fig. 1 nur die mit 43, 44, 45 und 46 bezeich­ neten dargestellt sind. Die Kipphebelachsen 47 und 48, die je­ weils zwei Kipphebeln 43, 44 und 45, 46 gemeinsam sind, sind in den Zwischenräumen zwischen aufeinanderfolgenden Zylindern 1 und 2 bzw. entsprechenden Zylindern der rechten Zylinderreihe 3, 4 in platzsparender Weise untergebracht. Es kann zweckmäßig sein, die Lager 49 und 50 für die Kipphebelachsen 47 und 48 mit Nockenwellenlagern 51 und 52 zusammenzufassen.

Wie Fig. 1 weiter erkennen läßt, ist die Anordnung der ver­ schiedenen Bestandteile des Ventiltriebs in Draufsicht betrach­ tet so getroffen, daß Zylinderkopfschrauben 53 sowie zylinder­ individuelle Zünd- oder Glühkerzen oder Einspritzventile 54 von oben her zugänglich sind.

Aus Fig. 2, in der die Zylinder 2 und 3 aus Gründen der besse­ ren Übersichtlichkeit als in einer Querebene liegend dargestellt sind, folgt deutlich, daß alle Ladungswechselventile parallel zueinander und senkrecht zur Trennebene zwischen Zylinderkopf und Zylinderblock verlaufen. Dieser Figur ist auch deutlich zu entnehmen, wie die relativen Abstände zwischen den Ventilen und den ihnen zugeordneten Nocken durch Schlepp- und Kipphebel über­ brückt werden. In diesem Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die Schlepp- und Kipphebel zwecks Reibungsverminderung mit Rollen bestückt sind; dies ist für die Erfindung jedoch nicht erforderlich. In die Lager der Schlepp- und Kipphebel können, wie in Fig. 2 bei 55, 56, 57 und 58 angedeutet, an sich be­ kannte hydraulische Ventilspielausgleichselemente integriert sein.

Durch entsprechende Formgebung insbesondere der Kipphebel - in Fig. 2 sind winkelförmige Kipphebel 44 und 46 dargestellt - lassen sich erforderliche Übersetzungsverhältnisse sowie Unter­ schiede in den Betätigungszeiten der Einlaßventile bzw. der Aus­ laßventile der verschiedenen Zylinder erzielen.

Mit der Erfindung ist demgemäß eine gattungsgemäße Nockenwellen- Ventilsteuerung geschaffen, die bei parallel verlaufenden Ven­ tilen insbesondere bei Maschinen mit mehreren Ein- und/oder Auslaßventilen je Zylinder Einsatz finden kann und sich durch einen besonders geringen Platzbedarf auszeichnet.

Claims (8)

1. Nockenwellen-Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine mit Zylindern, die in zwei sich in Längsrichtung der Maschine erstreckenden Reihen mit Längsversatz angeordnet und mit je­ weils zumindest drei Ladungswechselventilen bestückt sind, wobei die Ladungswechselventile aller Zylinder je zwei in Längsrichtung der Maschine verlaufende Ein- und Auslaßventil­ reihen bilden und über jeder Zylinderreihe parallel zu dieser je eine Nockenwelle mit Nocken verläuft, von denen erste Nocken den Ladungswechselventilen der äußeren Ventilreihe der unter ihnen liegenden Zylinderreihe, dagegen zweite Nocken den Ladungswechselventilen der inneren Ventilreihe der je­ weils anderen Zylinderreihe zugeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mit ihren Achsen parallel zueinander ver­ laufenden Ladungswechselventilen (5-10, 15-20) zwischen den ersten Nocken (29, 30, 33, 34) und den ihnen zugeordneten Ladungswechselventilen (7, 8, 19, 20) Schlepphebel (35, 36, 39, 40), dagegen zwischen den zweiten Nocken (27, 28, 31, 32) und den ihnen zugeordneten Ladungswechselventilen (9, 10, 17, 18) Kipphebel (43, 44, 45, 46) angeordnet sind mit Kipphebel­ achsen (47, 48), die zwischen in Längsrichtung aufeinander­ folgenden Zylindern (1, 2) der jeweils unter der zugehörigen Nockenwelle (25, 26) verlaufenden Zylinderreihe (Zylinder 1, 2; 3, 4) angeordnet sind.

2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Nockenwellenlager (51, 52) und Kipphebellager (49, 50) paar­ weise in jeweils einer Querebene liegend zusammengefaßt sind.

3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß Schlepphebellager (37, 38, 41, 42) in Draufsicht außenseitlich des jeweils zugeordneten Zylinders (2, 3) ange­ ordnet sind.

4. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipphebel (44, 46) in Stirnansicht winkelförmig sind.

5. Ventilsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Schlepphebel- und Kipphebellager (37, 41; 49, 50) zumindest ungefähr in einer gemeinsamen Horizontalebene angeordnet sind.

6. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch Anordnung der Bestandteile des Ventiltriebs in Draufsicht seitlich von Zylinderkopfschrauben (53).

7. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch Anordnung der Bestandteile des Ventiltriebs in Draufsicht seitlich von zylinderindividuellen Zünd- oder Glühkerzen oder Einspritzventilen (54).

8. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Nockenwellen (25) allen Einlaß­ ventilen (5-10), die andere Nockenwelle (26) allen Auslaß­ ventilen (15-20) zugeordnet ist.