DE4410288C1 - Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei derartigen, beispielsweise aus der DE 38 00 347 C2 bekannten Ventilbetätigungsvorrichtungen müssen die Boh­ rungen in den Schlepphebeln bei geschlossenem Ventil exakt miteinander fluchten, damit der Kupplungsbolzen beim Umschalten in die erste Betriebsart in die andere Bohrung eingeschoben werden kann. Außerdem tritt bei derartigen Vorrichtungen insbesondere dann, wenn mehrere Schlepphebel mit eigenen Nocken zusammenwirken, eine ho­ he Reibung auf, die eine Leistungsverminderung zur Folge hat. Dieses Problem verstärkt sich, wenn mehrere gleich­ artige Ventile und mehrere erste und zweite Schlepphebel pro Zylinder vorgesehen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Ven­ tilbetätigungsvorrichtung zu schaffen, bei der auf ein­ fache Weise eine Fluchtung der Bohrungen in den ersten und zweiten Schlepphebeln bei geschlossenem Ventil si­ chergestellt und die Reibung auf ein Mindestmaß redu­ ziert wird.

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

Durch den ersten, einstellbaren Anschlag läßt sich die Lage des ersten Schlepphebels relativ zum zweiten Schlepphebel problemlos derart justieren, daß die Boh­ rungen in diesen Schlepphebeln bei geschlossenem Ventil exakt miteinander fluchten. Der zweite ortsfeste An­ schlag, an dem sich bei geschlossenem Ventil der erste Schlepphebel sowie über den ersten Anschlag auch der zweite Schlepphebel abstützt, dient dazu, einen Kontakt zwischen dem zweiten Schlepphebel und dem Grundkreisbe­ reich des diesen Schlepphebel betätigenden Nockens zu verhindern. Somit treten ein Kontakt und eine Reibung zwischen dem zweiten Schlepphebel und seinem Nocken nur in der Hubphase auf. Falls der erste Schlepphebel eben­ falls von einem Nocken betätigt wird, verhindert der zweite Anschlag ebenfalls einen Kontakt des ersten Schlepphebels mit dem zugehörigen Nocken während der Grundkreisphase.

Vorzugsweise ist zwischen dem ersten Schlepphebel und dem Ventil ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichs­ element angeordnet, das auf einfache Weise mit Sicher­ heit verhindert, daß durch Einstellen des zweiten An­ schlages das Ventil versehentlich geringfügig geöffnet wird. Wenn dieser erste Schlepphebel nicht mit einem ei­ genen Nocken zusammenwirkt, was dann der Fall ist, wenn in der zweiten Betriebsart das Ventil abgeschaltet ist, so verhindert der zweite Anschlag auch ein Aufpumpen des hydraulischen Ventilspiel-Ausgleichselements.

Der erste Schlepphebel kann U-förmig und mit seinen Schenkeln auf einer gemeinsamen Achse gelagert sein, während der zweite Schlepphebel zwischen den Schenkeln auf dieser Achse angeordnet ist. Dabei kann der erste Schlepphebel zu Betätigung von zwei gleichartigen Venti­ len verwendet werden, wobei jeweils ein Schenkel mit ei­ nem Ventil zusammenwirkt. Vorzugsweise ist dann zwischen jedem Schenkel und dem betreffenden Ventil ein hydrauli­ sches Ventilspiel-Ausgleichselement vorgesehen.

Die erfindungsgemäße Ventilbetätigungsvorrichtung kann so ausgebildet sein, daß das Ventil in der zweiten Be­ triebsart abgeschaltet ist, d. h., daß es von seiner Ventilfeder ge­ schlossen gehalten wird (in welchem Fall also kein eige­ ner, mit dem ersten Schlepphebel zusammenwirkender Nocken vorgesehen ist), und daß es in der ersten Betriebsart entsprechend der Kontur des auf den zweiten Schlepphebel wirkenden Nockens betätigt wird. Alternativ kann für die zweite Betriebsart für den ersten Schlepphebel auf der Nockenwelle ein eigener Nocken für den unteren Drehzahl­ bereich vorgesehen werden, während der mit dem zweiten Schlepphebel zusammenwirkende Nocken für den oberen Drehzahlbereich ausgelegt ist und für die erste Be­ triebsart zur Wirkung kommt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zur Betätigung so­ wohl eines oder mehrerer Einlaßventile als auch eines oder mehrerer Auslaßventile verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Abschnittes eines Zylinder­ kopfes entsprechend Linie 1-1 in Fig. 2 mit einer Vorrichtung zur Betätigung von zwei gleichartigen Ventilen eines Zylinders einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 1.

In den Zeichnungen ist eine Betätigungsvorrichtung für zwei Einlaß- oder Auslaßventile 1 eines Zylinders einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die Vorrichtung weist einen ersten U- förmigen Schlepphebel 2 mit zwei Schen­ keln 3 auf, die auf einer im Zylinderkopf 4 festgelegten Achse 5 schwenkbar gelagert sind und jeweils über ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichselement 6 auf ein Ventil 1 wirken. Jedes Ventil 1 steht in üblicher Weise unter der Wirkung einer Ventilfeder 7, die bestrebt ist, das Ventil in seiner Schließstellung zu halten. Zwischen den Schenkeln 3 des ersten Schlepphebels 2 ist auf der Achse 5 ein zweiter Schlepphebel 8 gelagert, der mit einem Nocken 9 einer Nockenwelle 10 zusammenwirkt und durch eine Feder 11 in Richtung auf den Nocken 9 ge­ drückt wird. In dem zweiten Schlepphebel 8 ist eine zur Schwenkachse 5 radiale Bohrung 12 angeordnet, die bei geschlossenen Ventilen 1 mit einer Bohrung 13 im Steg 14 des ersten Schlepphebels fluchtet. Die Bohrung 12 nimmt einen Kupplungsbolzen 15 auf, der durch Öldruck entgegen der Wirkung einer Feder 16 nach außen verschoben werden kann, um in die Bohrung 13 im Steg 14 des ersten Schlepphebels 2 einzugreifen. Die Feder 16 stützt sich einerseits an einem Bund 17 eines mit dem Kupplungsbol­ zen 15 verbunden Rohres 18 und andererseits an einem Einsatz 19 ab, der in der Bohrung 12 fixiert ist und von dem Rohr 18 durchdrungen wird. Der Einsatz 19 bildet gleichzeitig einen Anschlag für den Kupplungsbolzen 15 in seiner entkuppelten, in Fig. 3 gezeigten Stellung. Druckflüssigkeit wird der Bohrung 12 durch einen Längs­ kanal 20 in der Achse 5 und einem Ausschnitt 21 in deren Wand zugeführt, wenn der Kupplungsbolzen 15 in seine Kupplungsstellung verschoben werden soll.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Betriebs­ arten für die Ventile 1 vorgesehen, und zwar eine erste Betriebsart, in welcher der Schlepphebel 2 mit dem zwei­ ten Schlepphebel 8 durch den nach außen verschobenen Kupplungsbolzen 15 verbunden ist und dadurch die Ventile 1 entsprechend der Kontur des Nockens 9 über den zweiten Schlepphebel 8 betätigt werden, und eine zweite Be­ triebsart, in welcher der Kupplungsbolzen 15 in der in Fig. 3 gezeigten entkuppelten Stellung ist und die Ventile 1 durch ihre Federn 7 in ihrer Schließstellung gehalten, also abgeschaltet sind. Das Umschalten von der zweiten in die erste Betriebsart hat dann zu erfolgen, wenn der zweite Schlepphebel 8 sich entsprechend Fig. 3 in seiner Ruhestellung befindet, also von seinem Nocken 9 nicht verschwenkt ist. Um sicherzustellen, daß in dieser Stel­ lung die Bohrungen 12 und 13 exakt miteinander fluchten, was Voraussetzung dafür ist, daß der Kupplungsbolzen 15 in die Bohrung 13 eingeschoben werden kann, ist zwischen dem ersten und dem zweiten Schlepphebel ein einstellba­ rer Anschlag vorgesehen, der von einer Einstellschraube 22 gebildet ist, die in einer die Schenkel 3 des ersten Schlepphebels 2 miteinander verbindenden Brücke 23 ein­ geschraubt ist und an der ein Fortsatz 24 des zweiten Schlepphebels 8 anliegt. Durch Drehen der Einstell­ schraube 22 läßt sich der zweite Schlepphebel 8 relativ zu dem ersten Schlepphebel 2 derart verschwenken, daß eine exakte Fluchtung der Bohrungen 12 und 13 erreicht wird.

Die Schenkel 3 des ersten Schlepphebels 2 sind über die Schwenkachse 5 hinaus fortgesetzt und in diesen Fortsät­ zen 25 mit Einstellschrauben 26 versehen, die sich an einer Fläche 27 am Zylinderkopf 4 abstützen. Mit diesen Einstellschrauben 26 kann die Ruhestellung des zweiten Schlepphebels 8 so justiert werden, daß keine Berührung zwischen ihm und dem Grundkreisabschnitt des Nockens 9 stattfindet. Da der zweite Schlepphebel 8 durch die Feder 11 an die Einstellschraube 22 gedrückt wird, be­ wirkt jede Verdrehung der Einstellschrauben 26, die ein Verschwenken des ersten Schlepphebels 2 zur Folge hat, gleichzeitig eine entsprechende Verschwenkung des zweiten Schlepphebels 8. Da somit der zweite Schlepphebel 8 nur mit der Nockenerhebung des Nockens 9 in Kontakt kommt, ist die Reibung entsprechend verringert.

Die Einstellschrauben 26, die bei geschlossenem Ventil als Anschlag für den ersten Schlepphebel 2 wirken, ver­ hindern auch ein Aufpumpen der hydraulischen Ven­ tilspiel-Ausgleichselemente 6.

Wird der erste Schlepphebel 2 in der zweiten Betriebsart nicht stillgesetzt, sondern im unteren Drehzahlbereich von eigenen, auf der Nockenwelle 10 angeordneten Nocken betätigt, so wird durch die Einstellschrauben 26 eben­ falls verhindert, daß der erste Schlepphebel 2 mit den Grundkreisabschnitten seiner Nocken in Berührung kommt. Auch in diesem Falle würde für jedes Ventil 1 im ersten Schlepphebel 2 ein hydraulisches Ventilspiel-Ausgleichs­ element 6 vorgesehen werden, das wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Längskanal 20 in der Schwenkachse 5 und eine Bohrung 28 im Schenkel 3 mit Druckflüssigkeit versorgt wird.

Die Schlepphebel 2 und 8 können als durch den ersten An­ schlag 22 voreingestellte Baueinheit in den Zylinderkopf eingesetzt werden, so daß dann nur noch der zweite An­ schlag 26 eingestellt zu werden braucht.

Es ist ersichtlich, daß durch die Anlage des zweiten Schlepphebels 8 am ersten Schlepphebel 2 und die Anlage des ersten Schlepphebels 2 am ortfesten Anschlag 27 bei geschlossenem Ventil ein Kontakt des zweiten Schlepphe­ bels mit dem Grundkreisabschnitt seines Nockens vermie­ den wird, und daß durch den Anschlag 27 für den ersten Schlepphebel 2 auch ein Kontakt desselben mit dem Grund­ kreis eines gegebenenfalls vorgesehenen Niederdrehzahl- Nockens vermieden und dadurch die Reibung erheblich reduziert wird. Dies wirkt sich insbesondere dann aus, wenn mehrere erste und zweite Schlepphebel vorgesehen sind, die jeweils mit eigenen Nocken zusammenwirken.

Claims (6)

1. Ventilbetätigungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit zwei relativ zueinander schwenkbar gelagerten Schlepphebeln (2, 8) zur Betätigung mindestens eines Ein­ laß- oder Auslaßventils (1) in unterschiedlichen Be­ triebsarten, von denen der erste Schlepphebel (2) mit dem Ventil (1) und zumindest der zweite Schlepphebel (8) mit einem Nocken (9) einer Nockenwelle (10) zusammenwirkt, und mit einer Kupplungseinrichtung zum wahlweise Verbin­ den der beiden Schlepphebel zwecks Betätigung des Ventils in einer ersten Betriebsart oder zum Trennen der beiden Schlepphebel für eine zweite Betriebsart, wobei der erste und der zweite Schlepphebel (2 bzw. 8) Bohrungen (13, 12) aufweisen, die bei geschlossenem Ventil miteinander fluchten, und wobei in einer der Bohrungen ein Kupplungs­ bolzen (15) angeordnet ist, der zum Umschalten in die er­ ste Betriebsart in die andere Bohrung einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich bei geschlossenem Ventil der zweite Schlepphebel (8) am ersten Schlepphebel (2) über einen ersten einstellbaren Anschlag (22) und der erste Schlepphebel (2) über einen zweiten einstellbaren Anschlag (26) an einer ortsfesten Fläche (27) abstützt.

2. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen dem ersten Schlepphebel (2) und dem Ventil (1) ein hydraulisches Ventilspiel-Aus­ gleichselement (6) angeordnet ist.

3. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Schlepphebel (2) U-förmig ausgebildet und mit seinen Schenkeln (3) auf einer Schwenkachse (5) gela­ gert ist, und daß der zweite Schlepphebel (8) zwischen den Schenkeln (3) des ersten Schlepphebels (2) auf der Schwenkachse (5) angeordnet ist.

4. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jeder Schenkel (3) des ersten Schlepphebels (2) einem Ventil (1) zu­ geordnet und mit einem hydraulischen Ventilspiel-Aus­ gleichselement (6) versehen ist.

5. Ventilbetätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der erste Schlepphebel (2) ebenfalls mit einem Nocken der Nockenwelle (10) zusammenwirkt.

6. Ventilbetätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Schenkel (3) des ersten Schlepphebels auf der Nockenwelle (10) ein Nocken vorgesehen ist.