DE584741C

DE584741C - Noise damping for the valve drive in internal combustion engines

Info

Publication number: DE584741C
Application number: DEP65482D
Authority: DE
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1932-06-11
Filing date: 1932-06-11
Publication date: 1933-09-23

Description

Geräuschdämpfung für den Ventilantrieb bei Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Geräuschdämpfung für den Ventilantrieb bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei solchen mit durch Stoßstangen angetriebenen hängenden Ventilen, deren Antriebsgestänge durch Federn dauernd spiellos gehalten wird.Noise damping for the valve drive in internal combustion engines The invention relates to noise damping for the valve drive in internal combustion engines, especially those with pendent valves driven by push rods, whose drive linkage is kept continuously backlash-free by springs.

Es sind Geräuschdämpfungen für den Ventilantrieb bekannt, bei welchen eine auf Zug beanspruchte zusätzliche Feder, deren eines Ende mit dem Schwinghebelständer und deren anderes Ende mit der S.toßstange verbunden ist, die einzelnen Glieder des Antriebsgestänges nach Ventilschluß unter Kraftschluß hält. Hierdurch wird das für den sicheren Ventilschluß nötige Spiel ini. Gestänge nicht ausgeschaltet, sondern zwischen Stößel und Nocke in das Innere des Kurbelkastens verlegt, wo es als Geräuschquelle weniger zur Geltung kommen kann. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Überwindung des Gesamtspiels eine erhöhte Stoßarbeit der Nocke zur Folge hat; die durch die zusätzliche Feder nicht gedämpft werden kann.There are noise dampers for the valve drive known in which an additional spring stressed on train, one end of which with the rocker arm stand and the other end of which is connected to the push rod, the individual links of the drive linkage holds under frictional connection after the valve closes. This will make that clearance ini necessary for safe valve closure. Linkage not switched off, but Relocated between the tappet and the cam inside the crankcase, where it acts as a source of noise can be less effective. This device has the disadvantage that overcoming the overall play results in an increased impact work of the cam; the through the additional spring cannot be dampened.

Es sind ferner Geräuschdämpfungen für den Ventilantrieb bekannt, bei welchen ein Glied des Antriebsgestänges selbst federnd ausgebildet ist. Hierbei ist der vergrößerte Kugelkopf der Stoßstange der Länge nachgeschlitzt, so daß federnde Backen entstehen, welche vor dem Öffnen des .Ventils durch: die Seitenflächen der Kugelpfanne zusammengedrückt werden und zur Anlage kommen, nach dem Schließen des Ventils wieder zurückfedern und an den Seitenflächen der Kugelpfanne hochsteigen, so daß das Antriebsgestänge dauernd spiellos gehalten wird. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß ihre Wirkung nur auf verhältnismäßig kleine Ventilspiele beschränkt ist, weil die Schlitzbreite mit Rücksicht auf die Festigkeit des Kugelkopfes nicht willkürlich vergrößert werden kann. Im Falle diese ein Glied des Antriebsgestänges bildende Feder zu Bruch geht, kann der Ventilantrieb nicht länger aufrechterhalten werden, was eine empfindliche Einbuße an Betriebssicherheit bedeutet. Schließlich läßt sich diese Feder nicht zusätzlich, d. h. nachträglich an jeder fertigen Maschine zur Geräuschdämpfung anbringen, vielmehr ist ein Glied des Antriebsgestänges durch ein neues, entsprechend angepaßtes Glied zu ersetzen, wodurch der Anwendung dieser Einrichtung nicht nur bauliche; sondern auch wirtschaftliche Grenzen gesetzt sind.There are also noise dampers for the valve drive known at which a member of the drive linkage itself is resilient. Here the enlarged ball head of the bumper is slotted lengthways so that it is resilient Jaws arise, which before the opening of the .Ventils by: the side surfaces of the Ball socket are compressed and come to rest after closing the Spring the valve back again and climb up the side surfaces of the ball socket, so that the drive linkage is held continuously without play. This facility has the disadvantage that their effect is limited to relatively small valve clearances is because the slot width with regard to the strength of the ball head is not can be enlarged arbitrarily. In the case of this a link of the drive linkage forming spring breaks, the valve drive can no longer maintain which means a significant loss of operational safety. In the end can this spring not additionally, i. H. retrospectively on every finished machine attach to dampen noise, rather a link of the drive linkage is through to replace a new, appropriately adapted link, eliminating the need to apply this Furnishing not only structural; but there are also economic limits.

Das Neue der Erfindung besteht darin, daß eine zusätzliche, vorzugsweise S-förmig ausgebildete Feder mit dem einen Ende an dem Schwinghebel, mit dem anderen Ende an der Stoßstange angreift und den Kugelkopf der Stoßstange gegen die Seitenfläche der vergrößerten Kugelpfanne des Schwinghebels drückt. Dadurch ist erreicht, daß die Geräuschdämpfung unabhängig von der Größe des Ventilspiels ist und daß durch den Bruch dieser Dämpfungsfeder keine Gefährdung des Ventilantriebs eintritt. Diese Einrichtung ist daher narrensicher und betriebssicher zugleich. Ferner ist erreicht, daß die Dämpfungsfeder ohne Austausch oder Ersatz eines Gestängegliedes zusätzlich angebracht werden kann, wobei ihre Form mit Rücksicht auf die jeweils vorhandene Einbaumöglichkeit in die Maschine bzw. mit Rücksicht auf die je- weils gegebene Befestigungsmöglichkeit an dem Antriebsgestänge gewählt werden kann. Die S-förmig ausgebildete Feder hat neben ' der besonderen Einfachheit ihrer Herstellung und Befestigung noch den Vorteil, da sie nicht nur quer zur Stoßstange, sondern auch in Richtung der Stoßstange zur UnterstÜtzung des Kraftschlusses, auf den Kugelkopf einwirkt.The novelty of the invention is that an additional, preferably S-shaped spring engages with one end on the rocker arm and the other end on the bumper and presses the ball head of the bumper against the side surface of the enlarged ball socket of the rocker arm. This ensures that the noise damping is independent of the size of the valve clearance and that the valve drive is not endangered by the breakage of this damping spring. This facility is therefore foolproof and operationally safe at the same time. It is also achieved that the damping spring can be additionally attached without exchanging or replacing a linkage, its shape being able to be selected with regard to the respective installation possibility in the machine or with regard to the respective possible attachment to the drive linkage. The S-shaped spring has, besides the particular simplicity of its manufacture and fastening, the advantage that it acts on the ball head not only across the bumper, but also in the direction of the bumper to support the frictional connection.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar bei einem Fahrzeugmotor mit durch Stoßstangen angetriebenen hängenden Ventilen. Es zeigt Fig. i einen Querschnitt durch den Zylinderdeckel und den oberen Teil des Ventilantriebs, Fig. 2 den dazugehörigen Grundriß und Fig.3 und q. die entsprechenden Schnitte längs der Linien 3-3 bzw. q.-4.The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment, that is, in a vehicle engine with pushrod driven overhead valves. It shows Fig. I a cross section through the cylinder cover and the upper part of the Valve drive, Fig. 2 the associated plan and Fig.3 and q. the corresponding Sections along lines 3-3 or q.-4.

Die Ausbildung des Antriebsgestänges entspricht bekannten Ausführungen. Die von der tief gelagerten Nockenwelle unter Vermittlung eines Stößels angetriebene Stoßstange 14 ist an ihrem oberen Ende mit einem Kugelkopf i i versehen. Dieser ist mit Hilfe :des Schaftes 13 und des Bundes 12 in die als Rohr ausgebildete Stoßstange 14 eingepreßt. Der Kugelkopf i i ist in einer mit etwas größerem Durchmesser ausgebildeten Kugelpfanne 5 gelagert, die mit dem unteren Ende der Nachstellschraube q. verbunden ist. Die Nachstellschraube. sitzt im äußeren Arm 3 des Schwinghebels 2 und ist diesem gegenüber durch eine Mutter 6 gesichert. Der innere Arm i des Schwinghebels 2 ruht unmittelbar auf dem Schaft des Ventils 15 auf. Das Ventil 15 ist unter Vermittlung einer Büchse 17 im Zylinderdeckel i8 geführt und durch Federn 16 auf seinem Sitz festgehalten.The design of the drive linkage corresponds to known designs. The one driven by the low-lying camshaft with the help of a tappet The bumper 14 is provided with a ball head i i at its upper end. This is with the help of: the shaft 13 and the collar 12 in the bumper designed as a tube 14 pressed in. The ball head i i is designed with a slightly larger diameter Ball socket 5 mounted, which with the lower end of the adjuster screw q. tied together is. The adjuster screw. sits in the outer arm 3 of the rocker arm 2 and is this secured opposite by a nut 6. The inner arm i of the rocker arm 2 is at rest directly on the stem of the valve 15. The valve 15 is under mediation a sleeve 17 in the cylinder cover i8 and guided by springs 16 on its seat held.

Eine im wesentlichen S-förmig ausgebildete Blattfeder 7 ist am Antriebsgestänge zusätzlich angebracht. Das obere Ende dieser Feder 7 ist mit einem Loch 8 versehen und mit Hilfe der Nachstellschraube q. und der Mutter 6 am äußeren Arm 3 des Schwinghebels :2 befestigt. Das untere Ende der Feder-7 ist als Gabel io ausgeführt und stützt sich zwischen Kugelkopf i i und Bund 12 an der Stoßstange 14. ab. Im mittleren Teil der Feder 7 ist ein Langloch 9 ausgebildet, durch das die Nachstellschraube .4 hindurchgeführt ist. Die Feder 7 liegt etwa in der Ebene des Antriebsgestänges, wobei ihr oberer Teil den Hebelarm 3, ihr unterer Teil die Kugelpfanne 5 bogenförmig umgreift.An essentially S-shaped leaf spring 7 is additionally attached to the drive linkage. The upper end of this spring 7 is provided with a hole 8 and with the help of the adjusting screw q. and the nut 6 on the outer arm 3 of the rocker arm: 2. The lower end of the spring 7 is designed as a fork io and is supported between the ball head ii and the collar 12 on the bumper 14. In the middle part of the spring 7 an elongated hole 9 is formed through which the adjustment screw .4 is passed. The spring 7 lies approximately in the plane of the drive linkage, its upper part encompassing the lever arm 3 and its lower part encompassing the ball socket 5 in an arc shape.

Die Einrichtung wirkt auf die folgende Weise: Das gegabelte Ende der Feder 7 drückt den Kugelkopf ii der Stoßstange 14. dauernd gegen die Seitenfläche der Kugelpfanne 5. Sobald sich nach dem Schließen des Ventils 15 das unvermeidliche Spiel im Gestänge einstellt, wird der Kugelkopf i i an der schrägen Seitenfläche der Kugelpfanne 5 auflaufen. Hierbei tritt eine Kraft in Richtung der Stoßstange 14 auf,. welche die einzelnen Glieder des Antriebsgestänges unter Kraftschluß hält, ohne jedoch den durch die Federn 16 bewirkten Ventilschluß zu gefährden. Wird die Stoßstange 14 angehoben, so gleitet ihr Kugelkopf i i zuerst in der Kugelpfanne 5 nach innen, bis das Gestänge spiellos wird, ehe der Antrieb des Ventils 15 beginnt. Hierbei muß die durch den Anpreßdruck der Feder 7 erzeugte Reibung zwischen den Teilen i i und 5 überwunden werden. Diese Teile können somit nicht mehr schlagartig miteinander in Verbindung treten, was bekanntlich zu klappernden Geräuschen führen würde, sondern setzen die entstehende Schlagarbeit selbsttätig in Reibungsarbeit um, wodurch die Stoßbewegung eine derart wirksame Dämpfung erfährt, daß keine Geräuschbildung mehr auftreten kann. Die Größe der Reibungsarbeit ist hierbei nicht nur vom Anpreßdruck der Feder, sondern, auch von der Schräge der Seitenfläche abhängig. Der Berührungspunkt des Kugelkopfes i i mit der Kugelpfanne 5 steigt nämlich, dem jeweils vorhandenen Spiel zufolge, bald mehr, bald weniger in das steile Gebiet der Seitenfläche auf. je steiler dieser Punkt liegt, um so geringer wird die in Richtung der Stoßstange fallende Teilkraft der Feder und«in Verbindung damit auch der Anpreßdruck der Teile. Die Reibungsarbeit wird daher beim Anheben der Stoßstange in dem Maße zunehmen, als das Spiel abnimmt, um schließlich im Gebiet der Selbstsperrung den Wert Unendlich zu erreichen. Dies bewirkt aber ein außerordentlich sanftes Schließen und Öffnen .des Antriebsgestänges, gleichgültig, wie groß das auszuschaltende Spiel im einzelnen ist. Um zu verhüten, daß die in Richtung der Stoßstange fallende Teilkraft der quer auf die Stoßstange einwirkenden Feder bei besonders steil liegendem Berührungspunkt zu sehr abnähme, ist es angebracht, der Feder in Richtung der Stoßstange eine gewisse Vorspannung zu geben. Dadurch könntr- der Berührungspunkt bis über die Mittelpunktsebene des Kugelkopfes hinaus ansteigen, das Gestängespiel somit noch so groß werden, ohne daß .die Wirkungsweise der Einrichtung beeinträchtigt sein würde.The device works in the following way: The forked end of the Spring 7 presses the ball head ii of the bumper 14 continuously against the side surface the ball socket 5. As soon as after closing the valve 15 the inevitable Adjusts play in the linkage, the ball head i i on the inclined side surface the ball socket 5 run up. Here, a force occurs in the direction of the bumper 14 on ,. which holds the individual links of the drive linkage under frictional connection, but without endangering the valve closure caused by the springs 16. Will the If the bumper 14 is raised, its ball head i i first slides in the ball socket 5 inwards, until the linkage is backlash-free before the drive of the valve 15 begins. Here, the friction generated by the contact pressure of the spring 7 between the Divide i i and 5 to be overcome. These parts can no longer suddenly connect with each other, which is known to lead to rattling noises would, but put the resulting impact work automatically into friction work around, whereby the shock movement experiences such an effective damping that no noise is generated more can occur. The size of the frictional work is not only dependent on the contact pressure the spring, but also depends on the slope of the side surface. The point of contact of the ball head i i with the ball socket 5 increases namely, whichever is present According to the game, now more, now less in the steep area of the side surface. the steeper this point is, the lower it becomes in the direction of the bumper falling partial force of the spring and, in connection with this, also the contact pressure of the parts. The work of friction will therefore increase when the bumper is raised to the extent that as the game decreases, to finally the value infinite in the area of the self-locking to reach. However, this causes extremely gentle closing and opening .of the drive linkage, regardless of how large the play to be eliminated in detail is. To prevent the partial force falling in the direction of the bumper, the transverse spring acting on the bumper at a particularly steep point of contact To decrease too much, it is appropriate to move the spring towards the bumper a certain amount To give bias. As a result, the point of contact can extend beyond the midpoint plane of the ball head increase, so the linkage play is still the same become large without .the operation of the device would be impaired.

Die Erfindung ist nicht auf das eine Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Feder braucht weder in der dargestellten Weise geformt noch in dieser Weise befestigt zu sein, sofern ihre Dämpfungswirkung nur der angegebenen entspricht. Für die Art der Feder maßgebend ist die Ausbildung der das Spiel aufnehmenden Glieder des Antriebsgestänges sowie der zum Einbau zur Verfügung stehende Platz unter .dem Gesichtspunkt einer zusätzlichen, d. h. nachträglichen Anbringung der Feder. Kugelkopf und Kugelpfanne können ihre Rollen ohne weiters tauschen, wenn beispielsweise der Kugelkopf mit der Einstellschraube und die Kugelpfanne mit der Stoßstange verbunden wird: Die Seitenflächen der Kugelpfanne können jedem beliebigen, stetig ansteigenden Profil folgen. Für den Ventilantrieb von Brennkraftmaschinen mit direkt gesteuerten stehenden oder hängenden Ventilen können die Merkmale der Erfindung sinngemäß angewendet werden.The invention is not restricted to the one exemplary embodiment. The spring does not need to be shaped or shaped in the manner shown to be attached, provided that their damping effect only corresponds to that specified. The design of the game-absorbing members is decisive for the type of spring of the drive linkage as well as the space available for installation under .dem Aspect of an additional, d. H. subsequent attachment of the spring. Ball head and ball socket can easily swap roles, for example if the The ball head is connected to the adjusting screw and the ball socket is connected to the bumper becomes: The side surfaces of the ball socket can be any, steadily increasing Follow profile. For the valve drive of internal combustion engines with directly controlled standing or hanging valves can apply the features of the invention accordingly will.

Claims

PATL.NTANSPRÜCHL: i. Noise damping for the valve drive in internal combustion engines, especially with those with. overhead valves powered by push rods, whose drive linkage is kept permanently backlash-free by springs, characterized in that that an additional, preferably $ -shaped spring (7) with the one End on the rocker arm (2), with the other end on the bumper (1: f) engages and the ball head (ii) of the bumper (1q.) against the side surface of the enlarged The ball socket (5) of the rocker arm (2) presses.

2. Noise attenuation according to claim i, characterized in that the lower end (io) of the spring (7) is fork-like and between the ball head (i i) and the collar (12) of the bumper (14) is supported.

3. Noise damping according to claim i, characterized in that the upper end (8) the spring (7) and with the help of the locking nut (6) for the adjusting screw (q.) is attached to the outer arm (3) of the swing lever (2). q .. noise reduction according to claim i, characterized in that the central part of the spring (7) is carried along with it an elongated hole (9) is provided through which the adjusting screw (4.) is passed will.