DE876618C

DE876618C - Valve control for internal combustion engines with compensation of the game changing due to temperature changes

Info

Publication number: DE876618C
Application number: DED8705A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Dieter Bensinger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1951-04-19
Filing date: 1951-04-19
Publication date: 1953-05-15

Description

Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen mit Ausgleich des durch Temperaturänderung sich ändernden Spieles Bei Ventilsteuerungen von Brennkraftmaschinen ändert sich, das Ventilspiel bei kaltem und warmem Motor, insbesondere beim Auslaßventil, verhältnismäßig stark, weil sich das Ventil in warmem Zustand stärker als der Zylinderkopf und die übrigen zur Steuerung gehörenden Teile ausdehnt.Valve control for internal combustion engines with compensation for the temperature change changing game In valve controls of internal combustion engines changes, the valve clearance with a cold and warm engine, especially with the exhaust valve, is proportionate strong because the valve is stronger than the cylinder head and the other parts belonging to the control expands.

Die Erfindung bezweckt einen einfachen und wirksamen Ausgleich der Spieländerung bei Verjvendung eines den Ventilantrieb von der Steuerwelle auf das Ventil übertragenden Schwinghebels und besteht im wesentlichen in einer derartigen Anordnung von Steuerwelle, Schwinghebel und Ventil zueinander, daß durch Bewegung des Schwinghebels im wesentlichen quer zum Ventil die durch die Temperaturdehnung des Ventils hervorgerufene Verringerung des Abstandes zwischen Ventil und Steuerwelle ausgeglichen werden kann. Insbesondere ist zu diesem Zweck der gegebenenfalls mit Übersetzung wirkende Schwinghebel keilförmig zwischen Ventil und Steuerwelle angeordnet.The invention aims to provide a simple and effective compensation for the Change of play when using one of the valve drive from the control shaft to the Valve transmitting rocker arm and consists essentially of such Arrangement of control shaft, rocker arm and valve to each other that by movement of the rocker arm essentially transversely to the valve caused by the thermal expansion reduction of the distance between valve and control shaft caused by the valve can be compensated. In particular, for this purpose the if necessary with Gear lever acting in a wedge shape between the valve and the control shaft.

Zweckmäßig ist hierbei eine selbsttätige Verschiebung des Schwinghebels in Abhängigkeit von der Temperatur der Maschine quer zum Ventil vorgesehen, derart, daß bei steigender Temperatur der keilförmig zwischen Ventil und Steuerwelle eingreifende Hebelarm des Schwinghebels entgegen dem Keileingriff verstellt wird.An automatic displacement of the rocker arm is useful here depending on the temperature of the machine, provided across the valve, in such a way, that when the temperature rises the wedge-shaped intervening between the valve and the control shaft Lever arm of the rocker arm is adjusted against the wedge engagement.

In einer besonders einfachen und zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist :der Lagerbock derart angeordnet oder ausgebildet, daß er sich bei steigender Temperatur verbiegt und dadurch den Schwinghebel zum Ausgleich des Temperaturspieles in der Ventilsteuerung verstellt. Die Verbiegung kann hierbei dadurch erreicht werden, daß das Schwinghebellager unsymmetrisch ausgebildet ist, insbesondere derart, daß auf der Seite des Ventils eine stärkere Materialanhäufung als auf der Gegenseite vorgesehen ist. Durch ein z. B. an der Verbiegung teilnehmendes Zugglied kann das Schwinghebellager unter Spannung gesetzt sein. Zweckmäßig besteht .hierbei das Schwinghebellager aus Leichtmetall oder einem anderen Werkstoff mit relativ großer Temperaturdehnung und das Zugglied aus Stahl oder einem anderen Werkstoff mit relativ geringer Temperaturdehnung. Als Zugglieder können die als Zuganker wirkenden Befestigungsbolzen für das Schwinghebellager verwendet werden. Gegebenenfalls kann auch allein oder zusätzlich ein zweckmäßig in das Schwinghebellager eingegossener Stahlstreifen benutzt werden, welcher bei Temperaturerhöhung durch,den von ihm auf das Lager ausgeübten Widerstand die Verbiegung des letzteren hervorruft.In a particularly simple and expedient embodiment of the Invention is: the bearing block is arranged or designed in such a way that it is at As the temperature rises, it bends and thereby the rocker arm to compensate for the temperature play adjusted in the valve control. The bending can be achieved by that the rocker arm bearing is designed asymmetrically, in particular such that on the side of the valve a greater accumulation of material than on the Opposite side is provided. Through a z. B. participating in the bending tension member the rocker arm bearing may be under tension. Appropriately, there is the rocker arm bearing made of light metal or another material with relative large thermal expansion and the tension member made of steel or another material with relatively low thermal expansion. The tension members can act as tie rods Mounting bolts can be used for the rocker arm bearing. If necessary, can also one suitably cast into the rocker arm bearing alone or in addition Steel strips are used, which when the temperature increases by it on the resistance exerted by the bearing causes the latter to flex.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind .der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels zu entnehmen.Further details and advantages of the invention are .the following Refer to the description of an exemplary embodiment.

Die Zeichnung zeigt einen Querschnitt durch den Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit oben angeordneter Steuerwelle und hängenden Ventilen. In dem Zylinderkopf i der Brennkraftmaschine ist z. B. schräg zur Zylinderachse und z. B. in einer seitlichen Tasche des Brennraumes ein Ventil 2, z. B. ein Auslaßventil, gelagert, welches durch eine Feder 3 und einen Federteller ii in Schließstellung gehalten wird. Die Steuerung des Ventils erfolgt durch eine Nockenwelle 4 mit Übertragung des Antriebs durch einen Schwinghebel 5, welcher auf einer Welle oder einem Zapfen 6 in seinem auf dem Zylinderkopf mittels einer Zugschraube 7 befestigten Schwinghebellager 8 gelagert ist und sich einerseits mittels einer balligen Druckfläche 9 gegen die Nockenwelle 4 und andererseits mit einer gewissen Übersetzung mittels einer Einstellschraube io gegen das Ventil e abstützt. Die Anordnung ist hierbei derart getroffen, @daß zwischen der Druckfläche 9 und der Abs,tützebene am Ventil ein Keilwinkel a gebildet wird, mit welchem der Schwinghebel 5 keilförMig zwischen Ventil und Nockenwelle eingreift.The drawing shows a cross section through the cylinder head of a Internal combustion engine with a control shaft and overhead valves. In the cylinder head i of the internal combustion engine is z. B. oblique to the cylinder axis and z. B. in a side pocket of the combustion chamber a valve 2, z. B. an exhaust valve, stored, which by a spring 3 and a spring plate ii in the closed position is held. The valve is controlled by a camshaft 4 with transmission the drive by a rocker arm 5, which on a shaft or a pin 6 in its rocker arm bearing fastened to the cylinder head by means of a tension screw 7 8 is mounted and on the one hand by means of a spherical pressure surface 9 against the Camshaft 4 and on the other hand with a certain translation by means of an adjusting screw io is supported against valve e. The arrangement is such that @ that A wedge angle a is formed between the pressure surface 9 and the Abs, support plane on the valve with which the rocker arm 5 is wedge-shaped between the valve and the camshaft intervenes.

Das als hoher Lagerbock ausgebildete Schwinghebellager 8 ist, wie ebenfalls aus der Zeichnung hervorgeht, unsymmetrisch ausgebildet, und zwar derart, daß es auf der dem Ventil zugelegenen Seite eine Materialanhäufung aufweist, während die gegenüberliegende Seite durch eine Ausnehmung i2 absichtlich geschwächt ist. Durch den Bolzenkopf 13 ,des verhältnismäßig schwach ausgebildeten Befestigungsbolzens 7 wird das Schwinghebellager 8 mit Spannung gegen den Zylinderkopf i gedrücl<.t. Zweckmäßig besteht das Schwinghebellager 8 aus Leichtmetall oder einem anderen Material von verhältnismäßig großer Wärmeausdehnung, während der Bolzen 7 zweckmäßig aus Stahl oder einem anderen Material mit verhältnismäßig geringer Wärmeausdehnung besteht. Außerdem kann in zweckmäßiger Weise, und zwar auf der dem Ventil abgelegenen und z. B. verhältnismäßig schwachen Seite des Schwinghebellagers, ein Stahlstreifen 14 in das Gußgehäuse des Schwinghebellagers 8 eingegossen oder mit diesem in sonstiger geeigneter Weise verbunden sein.The rocker arm bearing 8, designed as a high bearing block, is asymmetrical, as can also be seen from the drawing, in such a way that it has an accumulation of material on the side facing the valve, while the opposite side is intentionally weakened by a recess i2. By the bolt head 13 of the relatively weakly designed fastening bolt 7, the rocker arm bearing 8 is pressed with tension against the cylinder head i. The rocker arm bearing 8 is expediently made of light metal or another material with a relatively large thermal expansion, while the bolt 7 is expediently made of steel or another material with a relatively low thermal expansion. In addition, in an expedient manner, on the remote and z. B. relatively weak side of the rocker arm bearing, a steel strip 14 cast into the cast housing of the rocker arm bearing 8 or connected to this in some other suitable manner.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Dehnt sich das Ventil e aus, so sucht es den Schwinghebel 5 in Pfeilrichtung x nach aufwärts zu verstellen. Hierdurch würde sich das vorhandene Spiel s zwischen der Druckfläche 9 des Schwinghebels und der Nockenwelle 4 verringern. Gleichzeitig tritt jedoch auch eine Verstellung des Schwinghebels 5 in Pfeilrichtung y ein, und zwar dadurch, daß sich unter der Wirkung der hohen Temperatur der Lagerbock 8 auszudehnen sucht, hieran jedoch durch die eine geringere Wärmedehnung aufweisenden Zugglieder 7 bzw. 14 gehindert wird. Infolge der stärkeren Materialanhäufung auf der .dem Ventil zugewandten Seite des Bockes entsteht eine unsymmetrische Druckkraft im Lagerbock 7, welche in Gegenwirkung gegen die durch .die Zugglieder 7 und 14 ausgeübte Verspannung eine Verbiegung .des Lagerbockes in die Lage 8' bewirkt, wobei die Achse des Bolzens 7 um den Winkel ß vom Ventil weggebogen wird. Die Achse der Schwinghebelwelle und damit der durch die Druckfläche 9 und die Abstützebene am Ventil gebildete Keil mit dem Winkel a wird infolgedessen um einen Betrag e nach auswärts verschoben und der Schwinghebel 5 in die Lage 5' verstellt.The mode of operation of the arrangement is as follows: The valve expands e, it seeks to move the rocker arm 5 upwards in the direction of the arrow x. This would result in the existing play s between the pressure surface 9 of the rocker arm and the camshaft 4 decrease. At the same time, however, there is also an adjustment of the rocker arm 5 in the direction of arrow y, namely that under the The effect of the high temperature of the bracket 8 seeks to expand, but through this the tension members 7 and 14, which have a lower thermal expansion, are prevented. As a result of the greater accumulation of material on the side facing the valve Bock creates an asymmetrical pressure force in the bearing block 7, which acts in opposition against the tension exerted by .the tension members 7 and 14 a bending .des Bearing block in the position 8 'causes the axis of the bolt 7 to the angle ß is bent away from the valve. The axis of the rocker arm shaft and thus the through the pressure surface 9 and the support plane on the valve formed wedge with the angle a is consequently shifted outwards by an amount e and the rocker arm 5 adjusted to position 5 '.

Durch entsprechende Abstimmung kann erreicht werden, daß der Schwinghebel 5 in Richtung y stets um einen der Dehnung des Ventils z in Richtung x entsprechenden Betrag verstellt wird, derart, daß ein konstantes Spiel s zwischen Schwinghebel und Nockenwelle erzielt wird, das im Grenzfalle auch gleich Null werden kann.By appropriate coordination it can be achieved that the rocker arm 5 in the y direction always by an amount corresponding to the expansion of the valve z in the x direction Amount is adjusted in such a way that a constant play s between rocker arm and camshaft is achieved, which in the limiting case can also be equal to zero.

Unter Umständen genügt es, als Zugglied für das Schwinghebellager idie Befestigungsbolzen: 7 allein vorzusehen, so daß der Stahlstreifen 14 in Fortfall kommen kann. Durch entsprechend hohe Ausbildung des Lagerbockes 8 für das Schwinghebellager läßt sich die erforderliche Ausbiegung desselben ohne weiteres erreichen.It may be sufficient as a tension member for the rocker arm bearing The fastening bolts: 7 to be provided alone, so that the steel strip 14 is no longer necessary can come. By correspondingly high design of the bearing block 8 for the rocker arm bearing the required deflection of the same can easily be achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Valve control for internal combustion engines with a Device to compensate .des due to temperature change changing game between the control shaft and the valve controlled by this by means of a rocker arm, characterized by such an arrangement of control shaft, rocker arm and Valve to each other that by moving the rocker arm substantially transversely to Valve the reduction in the temperature caused by the temperature expansion of the valve Distance between valve and control shaft can be compensated.

2. Valve control according to claim i, characterized in that the rocker arm, optionally with Translation, is arranged in a wedge shape between the valve and control shaft.

3. Valve control according to claims i and a, characterized in that the rocker arm automatically transversely to the valve depending on the temperature of the machine shifts, in particular in such a way that when the temperature rises the wedge-shaped between the valve and control shaft engaging lever arm of the rocker arm against the spline engagement is adjusted. :

4. Valve control according to claim i to 3, characterized in that that the bearing block of the rocker arm is arranged or designed such that it bends when the temperature rises and thus the rocker arm to compensate of the temperature play in the valve control adjusted.

5. Valve control according to Claim 4., characterized in that for the purpose of bending due to temperature change the bearing block is asymmetrical.

6. Valve control according to claim q. and 5, characterized in that the bearing block is on the one facing the valve Side is formed with a stronger accumulation of material than on the opposite side. ;. Valve control according to claim 4 to 6, characterized in that the bearing block formed asymmetrically and by a z. B. participating in the bending tension member is energized. B. Valve control according to claim 7, characterized in that that .the bearing block made of light metal or another material with a relatively large Thermal expansion and the tension member made of steel or another material with relative low thermal expansion. G. Valve control according to claim 7 and thereby characterized in that a fastening bolt acting as a tie rod is used as the tension member. is used for the bearing block. ok Valve control according to Claims 7 to 9, characterized characterized in that as a tension member, alone or optionally in addition to the Pefestigun gsbolz-en for the bearing block, a steel strip suitably cast into the bearing block is used. i i, valve control according to claim q. to io, characterized that .the bearing block is designed as a high block.