DE9402659U1 - Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Ventilbetätigungsmechanismus für eine BrennkraftmaschineInfo
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- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
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Description
N 565/93
23.03.93
23.03.93
Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Ventilbetätigungsmechanismus dieser Art (DE 38 00 347 C, Fig. 15) haben die beiden ersten
Schlepphebel aufeinander zugerichtete Fortsätze, die das freie Ende des zweiten Schlepphebels umgreifen. In den
Fortsätzen und in dem zweiten Schlepphebel sind in Bezug auf die Schwenkachse radiale Bohrungen vorgesehen, die
bei geschlossenen Ventilen miteinander fluchten. In den Bohrungen im zweiten Schlepphebel sind Kolben angeordnet,
die durch Öldruck nach außen in die Bohrungen in den ersten Schlepphebeln verschoben werden können, um die
ersten Schlepphebel mit dem zweiten Schlepphebel zu koppeln und dadurch eine Betätigung der Ventile entsprechend
der Kontur des mit dem zweiten Schlepphebel zusammenwirkenden Nockens zu erreichen. In der Bohrung in
jedem ersten Schlepphebel ist ein Anschlag angeordnet, der durch eine Feder an die Stirnfläche des Kolbens in
der Bohrung im zweiten Schlepphebel angedrückt wird. Sind
die Kolben in dem zweiten Schlepphebel nicht druckbeaufschlagt, so liegen die Stirnflächen der Kolben in der
Ebene der Stirnfläche des zweiten Schlepphebel, so daß sich die ersten Schlepphebel unabhängig von dem zweiten
Schlepphebel entsprechend der Kontur der mit den ersten Schlepphebeln zusammenwirkenden Nocken bewegen. Dabei
findet eine ständige Reibung zwischen den Stirnflächen der Kolben im zweiten Schlepphebel und den Anschlägen in
den ersten Schlepphebeln statt. Außerdem ist eine äußerst präzise Fertigung erforderlich, da die Kolben im nicht
druckbeaufschlagten Zustand mit ihren Stirnflächen genau mit der Stirnfläche des zweiten Schlepphebels fluchten
müssen. Dadurch, daß die beiden ersten Schlepphebel nicht gleich, sondern spiegelbildlich sind, ist die Fertigung
aufwendig. Darüber hinaus sind die bewegten Massen der Schlepphebelgruppe verhältnismäßig groß, da die Fortsätze
der ersten Schlepphebel breit ausgeführt werden müssen, um die als Kolben ausgebildeten Anschlägen und die auf
diese wirkenden Federn unterbringen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilbetätigungsmechanismus der gattungsgemäßen Art zu schaffen, der sich
durch einen einfacheren Aufbau und ein geringeres Gewicht der bewegten Massen auszeichnet und bei dem größere
Toleranzen bei der Fertigung zugelassen werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kenn-
zeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag können die ersten
Schlepphebel identisch ausgebildet werden. Da sie keine den zweiten Schlepphebel umgreifenden Fortsätze mit
Anschlägen für die Kolben haben, ist ihr Gewicht erheblich geringer als bei der bekannten Ausführung. Die
Stirnflächen der Kolben brauchen im nicht druckbeaufschlagten Zustand nicht mit den Stirnflächen der ersten
Schlepphebel fluchten, sie dürfen bloß nicht vorstehen. Damit wird die Fertigung erheblich vereinfacht. Ein
weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Konstruktion besteht darin, daß die auf die Kolben wirkenden Federn und ihre
Abstützungen in den ersten Schlepphebeln angeordnet sind, und zwar in einem wesentlich geringeren Abstand von der
Schwenkachse als bei der bekannten Ausführung.
Vorzugsweise erstrecken sich die Bohrungen in den ersten Schlepphebeln durch die Naben dieser Schlepphebel hindurch.
Damit ist es möglich, die Bohrungen in den ersten Schlepphebeln und in der Traverse des zweiten Schlepphebels
gemeinsam zu bearbeiten.
An die Bohrungen in der Traverse schließen sich Entlüftungsbohrungen
kleineren Durchmessers an, um einerseits den Aufbau eines Druckpolsters zu vermeiden, der
ein Eindringen der Kolben in diese Bohrungen verhindern
könnte, und um andererseits in den Bohrungen eine Schulter zu bilden, an denen der Kolben im druckbeaufschlagten
Zustand anliegt.
Während die ersten Schlepphebel durch die Ventilfedern der zugehörigen Ventile an ihre Nocken angedrückt werden,
ist für den zweiten Schlepphebel eine eigene Feder vorgesehen, die diesen in Anlage an seinen Nocken hält.
Diese Feder kann bei einer Brennkraftmaschine, die pro Zylinder ein eine Zündkerze oder ein Einspritzventil
aufnehmendes Rohr aufweist, von einer Schraubenfeder gebildet sein, die auf dieses Rohr aufgesteckt ist und
sich einerseits an einem an dem Rohr befestigten Widerlager und andererseits an einem Federteller abstützt, der
verschiebbar auf dem Rohr angeordnet ist, wobei der zweite Schlepphebel einen gabelförmigen Fortsatz aufweist,
der das Rohr umgibt und an dem Federteller anliegt. Dadurch wird eine äußerst raumsparende Unterbringung
der Feder ermöglicht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es
zeigt:
Fig. 1 einen Ventiltrieb mit einem erfindungsgemäßen
Ventilbetätigungsmechanismus im senkrechten Schnitt entlang Linie 1-1 in Fig. 2
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 2 in Fig. 1, und
Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 1
In den Zeichnung ist ein Ventiltrieb für zwei Einlaßventile E dargestellt. Jedes Ventil E ist im Schließsinn
von einer Feder 1 beaufschlagt. Die Ventile werden von
eigenen Nocken 2, 3 einer Nockenwelle 4 über erste Schlepphebel 5 betätigt, die auf einer gemeinsamen ortsfesten
Achse 6 schwenkbar gelagert sind. Die Nocken 2 und 3 haben vorzugsweise unterschiedliche Nockenprofile, um
für die einzelnen Einlaßventile einen unterschiedlichen Ventilhub, eine unterschiedliche Öffnungsdauer und/oder
unterschiedliche Steuerzeiten zu erreichen und im unteren und mittleren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine
optimale Voraussetzungen zu schaffen. Zwischen den beiden Nocken 2 und 3 ist auf der Nockenwelle 4 ein weiterer
Nocken 7 angeordnet, dessen Nockenprofil für die Verhältnisse im oberen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine
ausgelegt ist, also beispielsweise einen größeren Ventilhub und eine längere Öffnungsdauer bewirkt.
Mit dem Nocken 7 wirkt ein zweiter Schlepphebel 8 zusammen, der im oberen Drehzahlbereich mit den ersten
Schlepphebeln 5 gekoppelt werden kann, so daß in diesem Drehzahlbereich die Ventile E entsprechend der Kontur des
Nockens 7 betätigt werden. Das freie Ende des zweiten Schlepphebels 8 ist mit einer Traverse 9 versehen, die
vor und in geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel 5 verläuft. In den ersten Schlepphebeln
5 sind zur Schwenkachse 6 radiale Bohrungen 10 vorgesehen, die mit Bohrungen 11 in der Traverse
fluchten, wenn sich die Ventile E in ihrer Schließstellung befinden, also die Schlepphebel 5 und 8 auf den
identischen Grundkreisen ihrer Nocken 2, 3 und 7 laufen. In jeder Bohrung 10 ist ein Kolben 12 angeordnet, der
zwischen einer ersten, inneren Stellung (Fig. 3) und einer zweiten äußeren Stellung (Fig. 1) verschiebbar ist,
in welcher er in die entsprechende Bohrung 11 in der Traverse 9 eingreift. In der zweiten Stellung verbinden
somit die Kolben 12 die ersten Schlepphebel 5 mit dem zweiten Schlepphebel 8, so daß die Ventile entsprechend
der Kontur des Nockens 7 betätigt werden.
Die Verschiebung der Kolben 12 nach außen erfolgt mit Hilfe eines Druckmittels, das durch einen Kanal 14 in der
Achse 6 zugeführt wird, der mit den Bohrungen 10 über Öffnungen 15 in der Wand der Achse 6 in Verbindung steht.
Wird die Druckmittelzufuhr unterbrochen, so werden die Kolben 12 jeweils durch eine Feder 13 in ihre Bohrungen
10 zurückgeführt, so daß nun der zweite Schlepphebel 8 frei schwingen kann und die Betätigung der Ventile durch
die ersten Schlepphebel 5 entsprechend der Kontur der
Nocken 2 bzw. 3 erfolgt. Die Feder 13 stützt sich einerseits an einem in der Bohrung 10 fixierten Einsatz 16 und
andererseits am Ende 17 eines Rohres 18 ab, das am Kolben 12 befestigt ist und sich durch den Einsatz 16 hindurch
erstreckt.
Jeder Schlepphebel 6 bzw. 8 weist eine Gleitfläche 19 auf, mit welcher er an seinem Nocken 2, 3 bzw. 7 anliegt.
Die ersten Schlepphebel 5 werden durch die Ventilfedern 1 in Anlage an ihren Nocken 2, 3 und der zweite Schlepphebel
8 wird durch eine Feder 20 in Anlage an seinem Nocken 7 gehalten. Die Feder 20 ist auf einem eine
Zündkerze oder ein Einspritzventil aufnehmenden Rohr 21 angeordnet und stützt sich einerseits an einen ortsfesten
Widerlager 22 und andererseits an einem verschiebbaren Federteller 23 ab, der mit das Rohr 21 teilweise
umgebenden Fortsätzen 24 des zweiten Schlepphebels 8 zusammenwirkt.
Zur Vereinfachung der Fertigung der Schlepphebelgruppe erstrecken sich die Bohrungen 10 in den ersten Schlepphebeln
5 durch die Naben 25 dieser Schlepphebel hindurch, so daß die Bohrungen 10 in den ersten Schlepphebeln 5 und
die Bohrungen 12 in der Traverse 9 des zweiten Schlepphebels 8 gemeinsam bearbeitet werden können. An die
Bohrungen 12 in der Traverse 9 schließt sich jeweils eine Entlüftungsbohrung 26 kleineren Durchmessers an, die
einerseits verhindert, daß sich in der Bohrung 12 ein Druckpolster aufbauen kann und die andererseits eine
Schulter 27 bildet, welche als Anschlag für den Kolben 12 in seinem druckbeaufschlagten Zustand dient.
Selbstverständlich ist die Erfindung auch auf einen Betätigungsmechanismus für zwei Auslaßventile anwendbar.
Claims (5)
1. Ventilbetatigunsmechanismus für eine Brennkraftmaschine mit
- zwei Einlaß- oder Auslaßventilen (E) pro Zylinder,
- ersten Schlepphebeln (5), die um eine gemeinsame Achse (6) schwenkbar sind und jeweils mit einem
Ventil (E) und einem eigenen Nocken (2 bzw. 3) einer Nockenwelle (4) für einen ersten Drehzahlbereich
zusammenwirken,
- einem zweiten Schlepphebel (8), der zwischen den beiden ersten Schlepphebeln (5) angeordnet und um
die gemeinsame Achse (6) schwenkbar ist und mit einem eigenen Nocken (7) für einen zweiten
Drehzahlbereich zusammenwirkt, und
- Kupplungsmitteln (12) zwischen den ersten und zweiten Schlepphebeln, um diese im zweiten
Drehzahlbereich miteinander zu koppeln und im ersten Drehzahlbereich voneinander zu entkoppeln.
Dadurch gekennzeichnet,
daß am freien Ende des zweiten Schlepphebels (8) eine Traverse (9) vorgesehen ist, die vor und in geringem
Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel (5) liegt, daß in den ersten Schlepphebeln (5) und in
der Traverse (9) Bohrungen (10 bzw. 11) vorgesehen sind, die bei geschlossenen Ventilen miteinander
fluchten, daß die Bohrungen (10) in den ersten Schlepphebeln (5) die Kupplungsmittel bildende Kolben
(12) aufnehmen, die durch Öldruck entgegen der Kraft einer Feder (13) in die Bohrungen (11) in der Traverse
(9) verschiebbar sind, daß die Federn (13) in den Bohrungen (10) in den ersten Schlepphebeln (5)
angeordnet sind und sich einerseits an einem mit dem Kolben (12) verbundenen Rohr (18) und andererseits an
einem in der Bohrung fixierten, von dem Rohr (18) durchdrungenen Einsatz (16) abstützen, und daß in der
gemeinsamen Achse (6) ein mit den Bohrungen (10) in den ersten Schlepphebeln (5) in Verbindung stehender
Ölzuflußkanal (14) vorgesehen ist.
2. Ventilbetätigurigsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichent, daß sich die Bohrungen (10) in den ersten Schlepphebeln (5) durch die Naben (25) dieser
Schlepphebel hindurcherstrecken.
3. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an die Bohrungen (12) in
der Traverse (9) Entlüftungsbohrungen (26) kleineren Druchmessers anschließen.
4. Ventilbetätigunsmechanismus nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch eine Feder (20), die den zweiten
Schlepphebel (8) in Anlage an seinem Nocken (7) hält.
5. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 4, für eine Brennkraftmaschine mit einem eine Zündkerze oder ein
Einspritzventil aufnehmenden Rohr pro Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (20) eine
Schraubenfeder ist, die auf das Rohr (21) aufgesteckt ist und sich einerseits an einem am Rohr befestigten
Widerlage (22) und andererseits an einem Federteller (23) abstützt, der verschiebbar auf dem Rohr
angeordnet ist, und daß der zweite Schlepphebel (8) einen gabelförmigen Fortsatz (24) aufweist, der das
Rohr (21) teilweise umgreift und an dem Federteller (23) anliegt.
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