DE4415270A1 - Einrichtung zur gleichzeitigen Betätigung zweier Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur gleichzeiti­ gen Betätigung zweier Gaswechselventile einer Brennkraft­ maschine mit lediglich einem auf eine Rolle wirkenden Steuernocken.

Eine derartige Einrichtung ist mit DE-OS 40 39 256 be­ schrieben, bei der eine balkenförmige Brücke, die in ihren Endbereichen hydraulische Spielausgleichselemente aufweist, die mit den Ventilschaftenden der Gaswechsel­ ventile in Kontakt stehen, im Zylinderkopf der Brenn­ kraftmaschine parallel zu den Achsen der Gaswechselven­ tile geführt ist. In der Mitte zwischen den beiden Spiel­ ausgleichselementen ist an der Brücke eine drehbar gela­ gerte Rolle angeordnet, gegen die ein Steuernocken unmit­ telbar anläuft.

Bei dieser Einrichtung sind somit neben den Ventilführun­ gen parallel dazu zusätzliche Führungen für die balken­ förmige Brücke erforderlich. Dies erfordert in dem ohne­ hin eng bemessenen Bauraum im Zylinderkopf zusätzlich Raum, der dann für andere notwendige Funktionsbereiche wie z. B. Öl- oder Kühlmittelführung, Zündkerzenschacht bzw. Einspritzdüsenschacht u. dgl. nicht mehr in ge­ wünschtem Umfang zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine gat­ tungsgemäße Einrichtung zu schaffen, welche mit geringem Bauraum auskommt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedem der beiden Gaswechselventile koaxial ein Tassen­ stößel zugeordnet ist, deren Stößelführungen auf ihren zueinander weisenden Seiten durch einen parallel zu der Ventilbewegungsrichtung verlaufenden Schacht verbunden sind, die Tassenstößel durch einen den Schacht über­ brückenden Bolzen verbunden sind und auf dem Bolzen die mit dem Steuernocken in Wirkverbindung stehende Rolle ge­ lagert ist.

Damit wird es möglich, in üblicher Weise geführte und von Tassenstößeln beaufschlagte Gaswechselventile einer ge­ meinsam öffnenden Ventilgruppe von nur einem Steuernocken über eine Rolle zu beaufschlagen. Der Bauaufwand ist im Verhältnis zu vergleichbaren Ventilbetätigungseinrichtun­ gen gering und man kann weitestgehend auf bekannte und handelsübliche Bauteile zurückgreifen. Die erforderlichen Veränderungen am Zylinderkopfkörper gegenüber einer Aus­ führung mit einzeln betätigten Ventilen ist gering und bezieht sich im wesentlichen auf das Einbringen der Schächte zwischen den jeweiligen Tassenstößelführungen. Damit können die Werkzeugkosten bei einer Übernahme der Erfindung auf einen konservativ aufgebauten Motor minimal bleiben.

In vorteilhafter Weise sind die Tassenstößel jeweils an der zu dem Schacht weisenden Seite abgeflacht.

Durch diese Maßnahme kann der Mittenabstand zwischen den beiden Tassenstößeln der gleichzeitig zu betätigenden Gaswechselventile im Vergleich zu einer Ausführung mit über zwei Steuernocken direkt auf die Tassenstößel betä­ tigten Ventilen gleich bleiben. Der Bauraum für die Rolle wird zwischen den beiden Tassenstößeln durch die Ab­ flachungen geschaffen.

In den Tassenstößeln kann in an sich bekannter Weise je­ weils ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement an­ geordnet sein, welches sich mit seiner Oberseite an dem darüber liegenden Bolzen abstützt.

Da die Tassenstößel wie üblich in Stößelführungen des Zy­ linderblockes geführt sind, kann auf einfache Weise über eine Querbohrung von einer Hauptölleitung aus den Ventil­ ausgleichselementen Öl vom Motorölkreislauf zugeführt werden. Da die Tassenstößel durch den Bolzen am Drehen gehindert sind, bedarf es am Umfang der Tassenstößel kei­ ner Ringnut; die Ölkanäle stehen sich auch so bei jedem Ventilhub gegenüber. Da der Bolzen direkt mit dem Ventil­ ausgleichselement in Berührung steht, hat der Tassen­ stößel selbst keine Ventilbetätigungskräfte zu übertra­ gen, sondern nur Führungsfunktionen. Er kann somit aus einem leichten Material wie z. B. Leichtmetall oder aber auch aus warmfestem Kunststoff gefertigt sein.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung aus einem Mate­ rial mit gleicher Wärmedehnung wie das Material des Zy­ linderkopfes, da dadurch keine Veränderung des Lager­ spiels bei Temperaturveränderungen eintritt.

Der Bolzen ist vorteilhafterweise im Bereich der Anlage der Ventilspielausgleichselemente abgeflacht.

Damit wird auf einfache Art zwischen den Ventilspielaus­ gleichselementen und dem Bolzen eine Flächenberührung er­ reicht.

Der Bolzen ist vorzugsweise in den Tassenstößeln schwim­ mend gelagert.

Dadurch nimmt die Lagerung des Bolzens die Toleranzen so­ wie eventuelle Wärmedehnungen im Abstand zwischen den beiden Tassenstößeln der gemeinsam betätigten Gaswechsel­ ventile auf.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Bolzen lediglich in Sackbohrungen der Tassenstößel schwimmend gelagert, ohne über die Ventilspielausgleichs­ elemente zu greifen.

Das ermöglicht, bei vorgegebenen Abmessungen den Bolzen gegenüber dem Steuernocken tiefer als bei einer Anordnung oberhalb der Ventilausgleichselemente anzubringen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend an­ hand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung;

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie A in Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere erfin­ dungsgemäße Einrichtung;

Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Linie A in Fig. 3;

Fig. 5 eine Ansicht in Richtung X auf die Tassen­ stößel und die Rolle nach Fig. 1 und Fig. 3;

Fig. 6 eine Ansicht in Richtung Y auf die Tassen­ stößel und die Rolle nach Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie C der Fig. 6;

Fig. 8 einen Teilschnitt entlang der Linie B in Fig. 1.

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist mit den Fig. 1 und 2 sowie 5 bis 8 dargestellt. Im Zylinderkopf 1 einer Brenn­ kraftmaschine sind zwei Gaswechselventile 2, 3 einer ge­ meinsam betätigten Ventilgruppe in üblicher Weise mittels Ventilführungsbüchsen 4, 5 geführt und durch Ventilfedern 6, 7 in ihrer Schließstellung auf Ventilsitzen 8, 9 ge­ halten. Jedem Gaswechselventil 2, 3 ist ein Tassenstößel 10, 11 zugeordnet, der in einer Stößelführung 12, 13 des Zylinderkopfes 1 gleitend geführt ist.

Die Tassenstößel 10, 11 sind an den zueinander weisenden Seiten mit Abflachungen 14, 15 versehen. Zwischen den Tassenstößeln 10, 11 sind die Stößelführungen 12, 13 durch einen parallel mit den Achsen der Gaswechselventile 2, 3 verlaufenden Schacht 16 verbunden. Zwischen den Ab­ flachungen 14, 15 der Tassenstößeln 10, 11 verläuft - den Schacht 16 überbrückend - ein Bolzen 17, der in den Tas­ senstößeln 10, 11 schwimmend gelagert ist. Auf dem Bolzen 17 ist, die Breite des Schachtes 16 einnehmend, eine Rolle 18 gelagert. Auf die Rolle 18 wirkt ein Steuer­ nocken 19 einer im Zylinderkopf 1 gelagerten Nockenwelle 20 ein. In den Tassenstößeln 10, 11 befinden sich hydrau­ lische Ventilspielausgleichselemente 21, 22, die sich mit einer Seite auf der Stirnseite des zugehörenden Ventil­ schaftes 23, 24 abstützen. Die andere Seite der Ventil­ spielausgleichselemente 21, 22 stützt sich an jeweils einer Abflachung 25, 26 des Bolzens 17 ab, der sich somit über die Ventilspielausgleichselemente 21, 22 erstreckt.

Von einer Ölhauptleitung 27 ausgehende Ölbohrungen 28 im Zylinderkopf 1 führen zu den Stößelführungen 12, 13. Von dort leiten Ölbohrungen 29 im Tassenstößel 10, 11 das Öl in üblicher Weise zu den Ventilspielausgleichselementen 21, 22.

Da der Steuernocken 19 breiter als die Rolle 18 ist, sind auf der Oberseite der Tassenstößel 10, 11 Aussparungen 32 vorgesehen, welche dem Freigang der umlaufenden Nocken­ spitze dienen.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist mit den Fig. 3 und 4 sowie 5 bis 8 dargestellt, bei dem sich die Ventilspiel­ ausgleichselemente 21, 22 am Boden 30, 31 der Tassen­ stößel 10′, 11′ abstützen. Der Bolzen 17′ ist seitlich neben den Ventilspielausgleichselementen 21, 22 in den Tassenstößeln 10′, 11′ schwimmend gelagert.

Die Erfindung ermöglicht eine Vielzahl weiterer Ausfüh­ rungsbeispiele. So kann z. B. auf die seitlichen Ab­ flachungen der Tassenstößel verzichtet werden, wenn der Abstand der beiden gleichzeitig zu betätigenden Gaswech­ selventile ausreichend groß ist, um auch dann zwischen den Tassenstößeln den Schacht für den Freigang der Rolle anordnen zu können.

Insbesondere bei einer Ausführung nach Fig. 1 können die Tassenstößel 10, 11 aus einem leichten weniger festen Werkstoff wie z. B. einer Leichtmetallegierung oder einem warmfesten Kunststoff gefertigt sein, da sie hier ledig­ lich Führungsaufgaben für die Ventilspielausgleichsele­ mente 21, 22 zu übernehmen haben. Die Ventilbetätigungs­ kräfte dagegen werden vom Steuernocken 19 über die Rolle 18, den Bolzen 17 und die Ventilspielausgleichselemente 21, 22 direkt auf die Ventilschäfte 23, 24 übertragen.

Die besonderen Vorteile der Erfindung sind darin zu se­ hen, daß neben der besonders niedrigen Reibleistung des Ventiltriebes infolge der mit dem Steuernocken in Wirk­ verbindung stehenden Rolle und der im übrigen linear ge­ führten Teile nur sehr geringe Massen bewegt werden, da nur eine Rolle für zwei Ventile erforderlich ist und die Tassenstößel als Linearführungsteile gegenüber üblichen Tassenstößeln besonders leicht ausgeführt werden können. Der Raumbedarf im Zylinderkopf ist gering, da neben den Tassenstößeln keine zusätzlichen Führungselemente für eine Brücke o. dgl. erforderlich sind.

Die konstruktiven Veränderungen am Zylinderkopf sind ge­ genüber einer üblichen Ventilbetätigung über Tassenstößel gering, da lediglich der Schacht für den Freigang der Rolle zwischen den Stößelführungen hergestellt werden muß.

Claims (6)

1. Einrichtung zur gleichzeitigen Betätigung zweier Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit le­ diglich einem auf eine Rolle wirkenden Steuernocken, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der beiden Gas­ wechselventile (2, 3) koaxial ein Tassenstößel (10, 11) zugeordnet ist, der Stößelführungen (12, 13) auf ihren zueinander weisenden Seiten durch einen paral­ lel zu der Ventilbetätigungsrichtung verlaufenden Schacht (16) verbunden sind, die Tassenstößel (10, 11) durch einen den Schacht (16) überbrückenden Bol­ zen (17) verbunden sind und auf dem Bolzen (17) die mit dem Steuernocken (19) in Wirkverbindung stehende Rolle (18) gelagert ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tassenstößel (10, 11) jeweils an der zu dem Schacht (16) weisenden Seite eine Abflachung (14, 15) aufweisen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den Tassenstößeln (10, 11) jeweils ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement (21, 22) angeordnet ist, welches sich mit seiner Ober­ seite an dem sich über diese Oberseite erstreckenden Bolzen (17) abstützt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (17) im Bereich der Anlage der Ven­ tilspielausgleichselemente (21, 22) mit Abflachungen (25, 26) versehen ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (17′) in seitlichen Bohrun­ gen der Tassenstößel (10′, 11′) gelagert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (17, 17′) in den Tassen­ stößeln (10, 11; 10′, 11′) schwimmend gelagert ist.