EP1307637A1 - Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten gaswechselventilen - Google Patents

Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten gaswechselventilen

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EP1307637A1
EP1307637A1 EP01969516A EP01969516A EP1307637A1 EP 1307637 A1 EP1307637 A1 EP 1307637A1 EP 01969516 A EP01969516 A EP 01969516A EP 01969516 A EP01969516 A EP 01969516A EP 1307637 A1 EP1307637 A1 EP 1307637A1
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EP
European Patent Office
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partial
piston
roller
lever
gas exchange
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EP01969516A
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French (fr)
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EP1307637B1 (de
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Markus Duesmann
Joachim Hahn
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FEV Europe GmbH
Original Assignee
FEV Motorentechnik GmbH and Co KG
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Publication date
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    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention has for its object to provide a piston internal combustion engine with deactivatable gas exchange valves, which has a simple structure of the valve trains.
  • a piston internal combustion engine with deactivatable, mechanically operated gas exchange valves each of which is actuated by at least one camshaft via a roller rocker arm with roller, which consists of two partial levers which are articulated to one another via an articulated axis, on which the roller assigned to a cam of the camshaft is rotatably mounted, and with a roller acting between the two partial levers same switchable locking means by which the power transmission between the camshaft and the gas exchange valve can be activated or deactivated, the free end of the one partial lever being supported on the gas exchange valve and a support being provided for the free end of the other partial lever on the engine block, and with a between the return spring, which presses the roller on the cams when the partial levers are unlocked.
  • the part of the gas exchange valve associated with the support has an extension, which extends over the hinge axis and covers a region of the part of the lever associated with the support, and that the locking means covers the region of the two that overlaps with the scissors Partial lever is assigned.
  • the locking means is formed by a piston-cylinder unit which can be pressurized with oil, which is arranged in the partial lever assigned to the support and which has a locking element which can be displaced parallel to the joint axis and has a piston part and a locking part having.
  • the locking part and the piston part can be derte components be formed or connected in one piece in an advantageous embodiment of the invention. It is useful here if a return spring is provided, which holds the locking element in its locked position, so that in normal operation the two partial levers are locked together and are only unlocked when the piston-cylinder unit is pressurized with pressure oil, thus deactivating the corresponding gas exchange valve ,
  • the supply of the piston-cylinder unit with pressure oil takes place via a hydraulic lash adjuster forming the support.
  • a hydraulic lash adjuster is already present in the arrangement of roller rocker arms, so that for the pressure oil supply to the piston-cylinder unit, only a corresponding pressure oil channel is to be provided in the partial lever resting on the compensating element, which with the cylinder of the piston cylinder -Unit is connected.
  • the spring force of the return spring of the piston-cylinder unit is dimensioned so that it is not compressed at the pressure level required for the play compensation and the given piston area, so that the role of the roller finger follower is always in contact with the cam.
  • At least the one associated with the gas exchange valve te partial lever is claw-shaped and overlaps the roller in the area of the hinge axis, with a claw part forming the extension.
  • Fig. 1 in a side view of a cam
  • Fig. 2 shows the gas exchange valve. 5 in the deactivated state
  • Fig. 3 shows a horizontal section. the line III-III through the roller rocker arm in Fig. 1 on a larger scale
  • Fig. 6 shows a section through the locking area acc. the line VI-V in Fig. 5,
  • Fig. 8 shows a partial longitudinal section. the line VIII-VIII in Fig. 7 in the locked position, Fig. 9 in partial longitudinal section. Fig. 8 the unlocked position.
  • FIG. 1 shows a mechanical cam valve train for actuating a gas exchange valve 1.
  • the gas exchange valve is provided on its shaft 2 with a spring plate 3, by means of which it is supported on a valve spring 4 and is held by the latter in the closed position.
  • a roller rocker arm 5 is provided, which is essentially formed by a partial lever 5.1 and a partial lever 5.2.
  • the two partial levers 5.1 and 5.2 are connected to one another in an articulated manner via an articulated axis 6, on which a roller 7 is freely rotatably supported, which abuts the cam 8 of the associated camshaft.
  • the roller rocker arm 5 is supported with its free end assigned to the partial lever 5.1 on the valve stem 2. With its free end assigned to the partial lever 5.2, the roller rocker arm 5 is supported by a calotte on the movable part 9 of a hydraulic lash adjuster 10 of a known type, which is firmly connected to the engine block 11 and via a corresponding channel arrangement 12 in the engine block with a pressurized oil supply in Connection is established.
  • a switchable locking means 13 is provided between the two partial levers 5.1 and 5.2, the structure and mode of operation of which will be explained in more detail below.
  • the two partial levers 5.1 and 5.2 form a rigid unit, so that when the cam 8 rotates, the gas exchange valve is opened and closed in accordance with the lifting height of the cam 8.
  • a return spring 14 arranged between the two partial levers 5.1 and 5.2 shown here only schematically as a helical compression spring, ensures that the two partial levers are pressed apart about the articulation axis 6 and thus the roller 7 when the two partial levers are unlocked with the control contour of the cam 8 remains in contact and is tracked on this.
  • the two partial levers can swing both about the articulation axis 6 and about their supports at the end 2.1 of the valve stem on the one hand and on the support, here the movable part 9 of the hydraulic compensating element on the other hand.
  • the locking means is correspondingly depressurized, so that the locking means can come into engagement again in the phase when the roller 7th is present via an existing return spring rests on area 8.1 of base circle area 8.1 of cam 8.
  • the roller rocker arm 5 is shown in a horizontal section on a larger scale.
  • the partial levers 5.1 and 5.2 are claw-like and encompasses the articulated axis 6 and the roller 7.
  • An extension 5.3 on the partial lever 5.1 covers the partial lever 5.2 laterally, so that the two partial levers are relatively scissors-like in the unlocked state can pivot to each other.
  • the locking means 13 is mounted in the partial lever 5.2.
  • this consists of a cylinder 15 in which a piston part 16 is slidably mounted.
  • a locking part 18 is slidably mounted against the force of a return spring 19.
  • the cylinder 15 is connected to a pressure oil supply via a supply duct 20. If the cylinder 15 is pressurized by a correspondingly high pressure oil, then the piston part 16 pushes the locking part 18 against the force of the return spring 19 as far as it will go into its recess 17.
  • the length of the locking part 18 is such that, in the unlocked state, as shown here, it enables the scissors-like relative movement of the two partial levers 5.1 and 5.2, the end faces of the locking part 18 on the one hand and the piston part 16 sliding on the other.
  • the return spring 19 pushes the locking part 18 and the piston part 16 back into the cylinder 15 during the rolling time of the roller 7 on the base circle 8.1 of the cam, the locking part 18 in the part of the cylinder 15 that is then released engages and the two partial levers 5.1 and 5.2 are locked together.
  • the restoring force must be large enough to push back that of the locking element very quickly.
  • the locking element can be modified in such a way that the locking element also acts as a piston. For this it is necessary to change the direction of the force of the return spring and the oil pressure and to design the piston differently accordingly.
  • a return spring arranged in the cylinder 15 presses the piston into the recess 17 in the depressurized state or at low oil pressure and locks the two partial levers against one another. If the part of the locking element designed as a piston is then pressurized in the opposite direction to the force of this spring, it is pushed back into the cylinder 15 and the locking part firmly connected to the piston is removed from the recess 17. pulled and releases the partial lever 5.1 compared to the partial lever 5.2.
  • the play compensation element 10 consists essentially of a cylinder part 10.1, in which the hollow support part 9 is guided like a piston. Via the supply line 12, the interior of the movable part 9 is pressurized with a predetermined low pressure oil, so that in each temperature position the roller 7 rests against the cam 8 and the free end of the partial lever 5.1 rests on the end at point 1 of the valve stem 2 is guaranteed.
  • the partial element 9 has a through hole 21 which is connected to the feed channel 20 and which, as shown in FIG. 3, opens into the cylinder 15.
  • the play compensation element 10 is subjected to a correspondingly increased pressure which is so great that the return spring 17 of the type according to FIG. 3 is compressed and the locking part 18 is completely in its receptacle 17 in the extension 5.3 of the partial lever 5.1 is inserted and so the two partial levers are disengaged.
  • roller rocker arm 5 is a modification of the embodiment according to. Fig. 1 shown.
  • the roller rocker arm 5 is firmly supported on the engine block via a support bolt 10.1.
  • the support bolt 10.1 is with a flow channel 11.1 provided, which is connected to the channel arrangement 12 of the pressure oil supply.
  • the roller finger follower 5 is supported and the locking means 13 is acted upon as in the embodiment described above in accordance with FIG. 1 ff. Structure and function are so far identical, so that reference is made to the above description, the same components being provided with the same reference numerals.
  • the arrangement of the return spring 14 makes it possible to dispense with a hydraulic valve play compensation element and thus to implement a valve train with mechanical play without using a rocker arm axis.
  • the arrangement of the return spring 14 makes it possible for a contact closure between the roller 7 and the cam to be maintained both in the base circle and in the area of the cam ramp, even when the partial levers are locked against one another.
  • the end region of the cylinder 15 is provided with a groove-shaped extension 15.1, which extends in the direction of the pivoting movement of the two partial lifts 5.1 and 5.2.
  • Fig. 6 shows this arrangement in a section acc. the line VI-VI in Fig. 5, the arrangement being shown in the locked position.
  • the locking part 18 engages in the groove-shaped extension 15.1 and is held in the locking position via the return spring 19, as described for FIG. 3. Due to the groove-like extension 15.1, the length of which approximately corresponds to the size of the valve clearance to be expected, it is possible that the two partial levers 5.1 and 5.2 can move relative to one another in the direction of the arrows 21 and 22.
  • the return spring 14 ensures that the roller 7 always bears against the control contour 8.1 of the cam 8. Nonetheless, thermal or wear-related changes in length of the valve stem are compensated for, so that the valve is held reliably in the closed position by its valve spring as long as the roller 7 rolls on the base circle area 8.1 of the cam 8. As soon as the roller 7 runs onto the cam contour, the locking part 18 arrives at the end the groove-shaped extension 15.1 to the system so that the valve can be opened against the force of the valve spring 4 via the cams.
  • valve in question If the valve in question is to be deactivated, the piston 16, as described above with reference to FIG. 3, is advanced via the oil pressure against the force of the return spring 19, so that the locking between the two partial levers 5.1 and 5.2 is released.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the locking means 13 which is modified compared to FIG. 3.
  • the modification essentially consists in that the locking part 18.1 is integrally connected to the piston part 16.1 via a web part 16.2.
  • the partial lever 5.1 has at its end facing the locking element 13 a locking lug 5.4, the width of which is dimensioned such that in the unlocking position shown in FIG. 7, the cylinder 15 is pressurized with oil, through the space between the piston part 16.1 and can pivot the locking part 18.1. If the cylinder 15 is depressurized, the return spring 19 presses the locking part 18.1 together with the piston back into the cylinder 15, so that the locking part 18.1 can engage under the locking nose 5.4 as soon as the roller 7 passes through the base circle area 8.1 in the cam 8.
  • Fig. 8 shows how in the locked position the locking lug 5.4 is supported on the locking part 18.1. It can easily be seen that when the locking part 18.1 is moved into the position shown in FIG. 7, the locking nose 5.4 is released and the two partial levers 5.1 and 5.2 can pivot downwards in the direction of the two arrows, as shown in FIG. 9 is shown.
  • the return spring is not shown here to simplify the drawing.

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Description

Bezeichnung Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten Gaswechselventilen
Beschreibung
Auch bei einer Kolbenbrennkraftmaschine mit mechanisch betätigten Gaswechselventilen, die mit Hilfe wenigstens einer Nockenwelle über Rollenschlepphebel betätigt werden, besteht die Möglichkeit, durch Deaktivierung der Gaswechselventile an einem Teil der Zylinder beispielsweise die Maschine in Teillast so zu betreiben, daß nur ein Teil der Zylinder befeuert wird, während die Zylinder mit deaktivierten Gaswechselventi- len nicht befeuert werden, sondern leer mitlaufen. Die Deaktivierung der Gaswechselventile kann dann zyklisch vorgenom- men werden, so daß unter Berücksichtigung der Laufruhe immer jeweils andere Zylinder befeuert werden. Die Befeuerung der aktiven Zylinder kann dann unter Volllastbedingungen und damit unter optimalen Betriebsbedingungen erfolgen, wobei die Kolbenbrennkraftmaschine insgesamt nur eine Teillast abgibt.
Die bisher bekannt gewordenen Mittel zur Deaktivierung der Gaswechselventile sind konstruktiv sehr aufwendig und erfordern erheblichen Bauraum.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren Gaswechselventilen zu schaffen, die einen einfachen Aufbau der Ventiltriebe aufweist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einer Kol- benbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten Gaswechselventilen, die jeweils durch wenigstens eine Nockenwelle über einen Rollenschlepphebel mit Rolle betätigt werden, der aus zwei Teilhebeln besteht, die über eine Ge- lenkachse gelenkig miteinander verbunden sind, auf der die einem Nocken der Nockenwelle zugeordnete Rolle drehbar gelagert ist, und mit einem zwischen den beiden Teilhebeln wirk- samen schaltbaren Verriegelungsmittel, durch das die Kraftübertragung zwischen Nockenwelle und Gaswechselventil aktiviert oder deaktiviert werden kann, wobei das freie Ende des einen Teilhebels sich auf dem Gaswechselventil abstützt und für das freie Ende des anderen Teilhebels auf dem Motorblock eine Abstützung vorgesehen ist, sowie mit einer zwischen den beiden Teilhebeln wirksamen Rückholfeder, die bei entriegel- teden Teilhebeln die Rolle an den Nocken nachführend andrückt. Dadurch, daß die Gelenkachse für die beiden Teilhebel gleichzeitig als Lagerung für die Rolle dient, ergibt sich ein erheblich vereinfachter Aufbau des Ventiltriebs. Durch diese Rückholfeder ist gewährleistet, daß bei deaktiviertem Gaswechselventil die beiden Teilhebel mit der Rolle der Nokkenkontur nachgeführt werden und so auch bei dieser Betriebs- weise die Rolle mit dem Nocken in Kontakt bleibt. Zugleich ist gewährleistet, daß nach dem Drucklossetzen der Kolben- Zylinder-Einheit die beiden Teilhebel während der Dauer des Anliegens der Rolle am Grundkreis des Nockens ihre gestreckte Stellung einnehmen und das Riegelelement in seine Aufnahme eingreifen und beide Teilelemente miteinander verriegeln kann.
In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der dem Gaswechselventil zugeordnete Teilhe- bei eine der Abstützung zugekehrte, über die Gelenkachse reichende Verlängerung aufweist, die einen Bereich des der Abstützung zugeordneten Teilhebels scherenartig überdeckt und daß das Verriegelungsmittel dem sich scherenartig überdeckenden Bereich der beiden Teilhebel zugeordnet ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verriegelungsmittel durch eine mit Druck- öl beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird, die in dem der Abstützung zugeordneten Teilhebel angeordnet ist und die ein parallel zur Gelenkachse verschiebbares Riegelelement mit einem Kolbenteil und einem Riegelteil aufweist. Der Riegelteil und der Kolbenteil können hierbei als geson- derte Bauelemente ausgebildet sein oder aber in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einstückig miteinander verbunden sein. Zweckmäßig ist es hierbei, wenn eine Rückstellfeder vorgesehen ist, die das Riegelelement in seiner Sperrstellung hält, so daß im Normalbetrieb die beiden Teilhebel miteinander verriegelt sind und erst durch Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheit mit Drucköl entsperrt werden und damit das entsprechende Gaswechselventil deaktiviert wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Versorgung der Kolben-Zylinder-Einheit mit Drucköl über ein die Abstützung bildendes hydraulisches Spielausgleichselement erfolgt. Ein derartiges hydraulisches Spiel- ausgleichselement ist bei der Anordnung von Rollenschlepphebeln ohnehin vorhanden, so daß für die Druckölversorgung der Kolben-Zylinder-Einheit lediglich ein entsprechender Drucköl- kanal in dem auf dem Ausgleichselement aufliegenden Teilhebel vorzusehen ist, der mit dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Ein- heit in Verbindung steht. Die Federkraft der Rückstellfeder der Kolben-Zylinder-Einheit ist hierbei so bemessen, daß sie bei dem für den Spielausgleich notwendigen Druckniveau und der gegebenen Kolbenfläche nicht zusammengedrückt wird, so daß die Rolle des Rollenschlepphebels immer mit dem Nocken in Kontakt steht. Soll nun ein Gaswechselventil deaktiviert werden, dann wird der Druck in der Druckölversorgung der Ausgleichselemente so weit erhöht, daß die Rückstellfeder des Riegelelementes zusammengedrückt wird und damit die Verriegelung zwischen den beiden Teilhebeln gelöst wird. Soll das be- treffende Gaswechselventil wieder aktiviert werden, dann wird der Öldruck entsprechend wieder abgesenkt, so daß über die Rückstellfeder das Riegelelement mit dem anderen Teilhebel wieder in Eingriff gebracht wird und beide Teilhebel miteinander verriegelt.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zumindest der dem Gaswechselventil zugeordne- te Teilhebel klauenformig ausgebildet ist und im Bereich der Gelenkachse die Rolle übergreift, wobei ein Klauenteil die Verlängerung bildet. Diese Ausfuhrungsform bietet eine sehr stabile und platzsparende Konstruktion des Rollenschlepphebels, die zugleich eine einwandfreie Lagerung der Gelenkachse und der Rolle bietet.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht ein über Nocken und
Rollenschlepphebel betätigbares Gaswechselventil in aktiviertem Zustand,
Fig. 2 das Gaswechselventil gem. Fig. 5 in deaktiviertem Zustand,
Fig. 3 einen Horizontalschnitt gem. der Linie III-III durch den Rollenschlepphebel in Fig. 1 in grö- ßerem Maßstab,
Fig. 4 im Teil-Vertikalschnitt in größerem Maßstab die Druckölversorgung des Verriegelungsmittels über einen hydraulischen Ventilausgleich,
Fig. 5 eine Ausfuhrungsform mit starrer Abstützung und mechanischem Spielausgleich,
Fig. 6 einen Schnitt durch den Verriegelungsbereich gem. der Linie VI-V in Fig. 5,
Fig. 7 eine abgewandelte Ausführung der Verriegelung,
Fig. 8 einen Teil-Längsschnitt gem. der Linie VIII-VIII in Fig. 7 in Verriegelungsstellung, Fig. 9 im Teil-Längsschnitt gem. Fig. 8 die Entriegelungsstellung.
In Fig. 1 ist ein mechanischer Nocken-Ventiltrieb zur Betäti- gung eines Gaswechselventils 1 dargestellt. Das Gaswechselventil ist an seinem Schaft 2 mit einem Federteller 3 versehen, über den es sich auf einer Ventilfeder 4 abstützt und von dieser in Schließstellung gehalten wird.
Zur Betätigung des Gaswechselventils 1 ist ein Rollenschlepphebel 5 vorgesehen, der im wesentlichen durch einen Teilhebel 5.1 und einen Teilhebel 5.2 gebildet wird. Die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 sind über eine Gelenkachse 6 gelenkig miteinander verbunden, auf der eine Rolle 7 frei drehbar gelagert ist, die am Nocken 8 der zugehörigen Nockenwelle anliegt.
Der Rollenschlepphebel 5 stützt sich mit seinem, dem Teilhebel 5.1 zugeordneten freien Ende auf dem Ventilschaft 2 ab. Mit seinem, dem Teilhebel 5.2 zugeordneten freien Ende stützt sich der Rollenschlepphebel 5 über eine Kalotte auf dem beweglichen Teil 9 eines hydraulischen Spielausgleichselementes 10 bekannter Bauart ab, das mit dem Motorblock 11 fest verbunden ist und über eine entsprechende Kanalanordnung 12 im Motorblock mit einer Druckölversorgung in Verbindung steht.
Zwischen den beiden Teilhebeln 5.1 und 5.2 ist ein schaltbares Verriegelungsmittel 13 vorgesehen, das nachstehend in seinem Aufbau und in seiner Funktionsweise noch näher erläutert werden wird. In der gezeigten Verriegelungsstellung bil- den die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 ein starre Einheit, so daß bei Drehung des Nockens 8 das Gaswechselventil entsprechend der Hubhöhe des Nockens 8 geöffnet und geschlossen wird.
Soll nun das betreffende Gaswechselventil deaktiviert werden, wird das Verriegelungsmittel 13 betätigt und die Verriegelung zwischen den beiden Teilhebeln 5.1 und 5.2 aufgehoben, so daß der Rollenschlepphebel im Bereich der Rolle 7 "einknickt" und keine Kraftübertragung auf das Gaswechselventil erfolgen kann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Eine zwischen den beiden Teilhebeln 5.1 und 5.2 angeordnete, hier nur schema- tisch als Schraubendruckfeder angedeutete Rückholfeder 14 sorgt dafür, daß die beiden Teilhebel um die Gelenkachse 6 auseinandergedrückt werden und so die Rolle 7 bei einer Entriegelung der beiden Teilhebel mit der Steuerkontur des Nokkens 8 weiter in Kontakt bleibt und auf dieser nachgeführt wird. Bei deaktiviertem Rollenschlepphebel können die beiden Teilhebel sowohl um die Gelenkachse 6 als auch um ihre Auflagen am Ende 2.1 des Ventilschaftes einerseits und an der Abstützung, hier dem beweglichen Teil 9 des hydraulischen Ausgleichselementes andererseits schwingen.
Sollen die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 wieder miteinander verriegelt werden, dann wird, wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, das Verriegelungsmittel entsprechend drucklos gesetzt, so daß über eine vorhandene Rückstellfeder das Verriegelungsmittel in der Phase wieder in Eingriff gelangen kann, wenn die Rolle 7 am Bereich 8.1 des Grundkreisbereichs 8.1 des Nockens 8 anliegt.
In Fig. 3 ist in einem Horizontalschnitt in größerem Maßstab der Rollenschlepphebel 5 dargestellt. Die Teilhebel 5.1 und 5.2 sind bei dieser Ausfuhrungsform klauenartig ausgebildet und umgreift die Gelenkachse 6 und die Rolle 7. Eine Verlängerung 5.3 am Teilhebel 5.1 überdeckt hierbei seitlich den Teilhebel 5.2, so daß sich die beiden Teilhebel in entriegel- tem Zustand um die Gelenkachse scherenartig relativ zueinander verschwenken können.
Im Teilhebel 5.2 ist das Verriegelungsmittel 13 gelagert. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel besteht dies aus einem Zylinder 15, in dem ein Kolbenteil 16 verschiebbar gelagert ist. In einer entsprechenden Ausnehmung 17 in der Ver- längerung 5.3 des Teilhebels 5.1 ist ein Riegelteil 18 gegen die Kraft einer Rückstellfeder 19 verschiebbar gelagert.
Der Zylinder 15 steht über einen Zuleitungskanal 20 mit einer Druckölversorgung in Verbindung. Wird der Zylinder 15 durch Drucköl mit entsprechend hohem Druck beaufschlagt, dann schiebt der Kolbenteil 16 den Riegelteil 18 gegen die Kraft der Rückstellfeder 19 bis zum Anschlag in seine Ausnehmung 17 zurück. Der Riegelteil 18 ist hierbei in seiner Länge so be- messen, daß er in entriegeltem Zustand, wie hier dargestellt, die scherenartige Relativbewegung der beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 ermöglicht, wobei die Stirnflächen des Riegelteils 18 einerseits und des Kolbenteils 16 andererseits aufeinander- gleiten.
Wird der Zylinder 15 drucklos gesetzt, dann schiebt während der Abrollzeit der Rolle 7 auf dem Grundkreis 8.1 des Nockens die Rückstellfeder 19 den Riegelteil 18 sowie den Kolbenteil 16 in den Zylinder 15 zurück, wobei der Riegelteil 18 in den dann frei werdenden Teil des Zylinders 15 eingreift und die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 fest miteinander verriegelt. Die Rückstellkraft muß ausreichend groß sein, um den des Riegelelements sehr schnell zurückzuschieben.
Das Verriegelungselement kann in der Weise abgewandelt werden, daß das Riegelelement zugleich als Kolben wirkt. Hierzu ist es erforderlich, die Richtung der Kraftwirkung der Rückstellfeder und des Öldrucks zu ändern sowie den Kolben entsprechend anders auszubilden. Eine im Zylinder 15 angeordnete Rückstellfeder drückt den Kolben bei drucklosem Zustand bzw. bei geringem Öldruck in die Ausnehmung 17 und verriegelt die beiden Teilhebel gegeneinander. Wird dann der als Kolben ausgebildete Teil des Riegelelementes in Gegenrichtung zur Kraftwirkung dieser Feder mit Druck beaufschlagt, wird er in den Zylinder 15 zurückgedrückt und der mit dem Kolben fest verbundene riegelnde Teil wird aus der Ausnehmung 17 heraus- gezogen und gibt den Teilhebel 5.1 gegenüber dem Teilhebel 5.2 frei.
In Fig. 4 ist in einem vertikalen Teilschnitt im größeren Maßstab die Abstützung des Teilhebels 5.2 auf dem Spielausgleichselement 10 im Schnitt dargestellt. Das Spielausgleichselement 10 besteht im wesentlichen aus einem Zylinderteil 10.1, in dem das hohl ausgebildete Stützteil 9 kolbenartig geführt ist. Über die Zuleitung 12 wird der Innenraum des beweglichen Teils 9 mit Drucköl mit einem vorgegebenen geringen Druck beaufschlagt, so daß in jeder Temperaturläge eine Anlage der Rolle 7 am Nocken 8 und eine Auflage des freien Endes des Teilhebels 5.1 auf dem Ende bei Punkt 1 des Ventilschafts 2 gewährleistet ist. Im Bereich der Abstützung des freien Endes des Teilhebels 5.2 auf dem Teilelement 9 weist das Teilelement 9 eine Durchgangsbohrung 21 auf, die mit dem Zuleitungskanal 20 in Verbindung steht und die, wie in Fig. 3 dargestellt, in den Zylinder 15 ausmündet. Soll nun, wie vorstehend beschrieben, das Gaswechselventil deaktiviert werden, dann wird das Spielausgleichselement 10 mit einem entsprechend erhöhten Druck beaufschlagt, der so groß ist, daß die Rückstellfeder 17 der Bauart gemäß Fig. 3 zusammengedrückt und der Riegelteil 18 vollständig in seine Aufnahme 17 in der Verlängerung 5.3 des Teilhebels 5.1 eingeschoben wird und so die beiden Teilhebel außer Eingriff gebracht werden.
Bei der anderen vorstehend beschriebenen Bauform wird durch die erhöhte Druckbeaufschlagung der mit einem Ansatz als Riegelteil versehene Kolben 16 in den Zylinder 15 gegen die Kraft einer Rückstellfeder zurückgeschoben und damit der mit dem Kolben 16 verbundene Ansatz aus der Ausnehmung 17 zurückgezogen.
In Fig. 5 ist eine Abwandlung der Ausfuhrungsform gem. Fig. 1 dargestellt. Der Rollenschlepphebel 5 ist bei dieser Ausführungsform über einen Stützbolzen 10.1 fest auf dem Motorblock abgestützt. Der Stützbolzen 10.1 ist mit einem Strömungskanal 11.1 versehen, der mit der Kanalanordnung 12 der Druckölversorgung in Verbindung steht. Die Abstützung des Rollenschlepphebels 5 und die Beaufschlagung des Verriegelungsmittels 13 erfolgt wie bei der vorstehend beschriebenen Ausfüh- rungsform gem. Fig. 1 ff. Aufbau und Funktion sind insoweit identisch, so daß auf die vorstehende Beschreibung bezug genommen wird, wobei gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Anordnung der Rückstellfeder 14 ermöglicht den Verzicht auf ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement und damit die Realisierung eines Ventiltriebs mit mechanischen Spiels ohne Verwendung einer Schlepphebelachse. Durch die Anordnung der Rückstellfeder 14 ist es möglich, daß auch bei gegenein- ander verriegelten Teilhebeln sowohl im Grundkreis als auch im Bereich der Nockenrampe ein Kontaktschluß zwischen der Rolle 7 und dem Nocken erhalten bleibt. Um dies zu erreichen, ist der Endbereich des Zylinders 15 mit einer nutförmigen Verlängerung 15.1 versehen, die sich in Richtung der Schwenk- bewegung der beiden Teilheben 5.1 und 5,2 erstreckt. Fig. 6 Zeigt diese Anordnung in einem Schnitt gem. der Linie VI-VI in Fig. 5, wobei die Anordnung in verriegelter Stellung gezeigt ist. Der Riegelteil 18 greift in die nutförmige Erweiterung 15.1 ein und wird über die Rückstellfeder 19, wie zu Fig. 3 beschrieben, in Verriegelungsposition gehalten. Aufgrund der nutartigen Verlängerung 15.1, deren Länge in etwa der Größe des zu erwartenden Ventilspiels entspricht, ist es möglich, daß die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 in Richtung der Pfeile 21 und 22 sich relativ zueinander verschieben können. Durch die Rückholfeder 14 ist dafür Sorge getragen, daß die Rolle 7 immer an der Steuerkontur 8.1 des Nockens 8 anliegt. Gleichwohl thermische oder durch Verschleiß bedingte Längenänderungen des Ventilschaftes ausgeglichen werden, so daß das Ventil von seiner Ventilfeder zuverlässig in der Schließstel- lung gehalten wird, solange die Rolle 7 auf dem Grundkreisbereich 8.1 des Nockens 8 abrollt. Sobald dann die Rolle 7 auf die Nockenkontur aufläuft, gelangt der Reigelteil 18 am Ende der nutförmigen Verlängerung 15.1 zur Anlage, so daß über den Nocken das Ventil gegen die Kraft der Ventilfeder 4 geöffnet werden kann.
Soll das betreffende Ventil deaktiviert werden, wird der Kolben 16, wie vorstehend anhand von Fig. 3 beschrieben, über den Öldruck gegen die Kraft der Rückstellfeder 19 vorgeschoben, so daß die Verriegelung zwischen den beiden Teilhebeln 5.1 und 5.2 aufgehoben wird.
In Fig. 7 ist eine gegenüber Fig. 3 abgewandelte Ausführungsform des Verriegelungsmittels 13 dargestellt. Die Abwandlung besteht im wesentlichen darin, daß der Riegelteil 18.1 einstückig mit dem Kolbenteil 16.1 über einen Stegteil 16.2 ver- bunden ist. Der Teilhebel 5.1 weist an seinem dem Verriegelungselement 13 zugekehrten Ende eine Riegelnase 5.4 auf, die in ihrer Breite so bemessen ist, daß sie in der in Fig. 7 gezeigten Entriegelungsstellung, der Zylinder 15 ist mit Drucköl beaufschlagt, durch den Freiraum zwischen dem Kolbenteil 16.1 und dem Riegelteil 18.1 hindurchschwenken kann. Wir der Zylinder 15 drucklos gesetzt, drückt die Rückstellfeder 19 den Riegelteil 18.1 zusammen mit dem Kolben in den Zylinder 15 zurück, so daß der Riegelteil 18.1 die Verriegelungsnase 5.4 untergreifen kann, sobald die Rolle 7 den Grundkreisbe- reich 8.1 im Nocken 8 durchläuft.
In Fig. 8 ist in einer Schnittdarstellung die Anordnung in verriegelter Stellung dargestellt. Fig. 8 läßt erkennen, wie in der verriegelten Stellung die Riegelnase 5.4 sich auf dem Riegelteil 18.1 abstützt. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß bei einem Verschieben des Riegelteils 18.1 in die in Fig. 7 dargestellte Position die Riegelnase 5.4 freigegeben wird und die beiden Teilhebel 5.1 und 5.2 in Richtung der beiden Pfeile nach unten gegeneinander verschwenken können, wie dies in Fig. 9 dargestellt ist. Die Rückstellfeder ist hier zur Vereinfachung der Zeichnung nicht dargestellt.

Claims

Ansprüche
1. Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten Gaswechselventilen, die jeweils durch wenigstens eine Nockenwelle über einen Rollenschlepphebel (5)mit Rolle (7) betätigt werden, der aus zwei Teilhebeln (5.1, 5.2) besteht, die über eine Gelenkachse (6) gelenkig miteinander verbunden sind, auf der die einem Nocken (8) der Nockenwelle zugeordnete Rolle (7) drehbar gelagert ist, und mit einem zwischen den beiden Teilhebeln (5.1, 5.2) wirksamen schaltbaren Verriegelungsmittel (13), durch das die Kraftübertragung zwischen Nockenwelle und Gaswechselventil aktiviert oder deaktiviert werden kann, wobei das freie Ende des einen Teilhebels (5.1) sich auf dem Gaswechselventil (2) abstützt und für das freie Ende des anderen Teilhebels auf dem Motorblock eine Abstützung vorgesehen ist, sowie mit einer zwischen den beiden Teilhebeln (5.1, 5.2) wirksamen Rückholfeder (14), die bei entriegelten Teilhebeln die Rolle (7) an den Nocken nachführend andrückt.
2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gaswechselventil (2) zugeordnete Teilhebel (5.1) eine der Abstützung zugekehrte, über die Gelenkachse (6) reichende Verlängerung (5.3) aufweist, die einen Bereich des der Abstützung zugeordneten Teilhebels (5.2) scherenartig überdeckt, und daß das Verriegelungsmittel (13) dem sich scherenartig überdeckenden Bereich der beiden Teilhebel (5.1, 5.2) zugeordnet ist.
3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungsmittel (13) durch einen mit Drucköl beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheit gebildet wird, die in dem der Abstützung zugeordneten Teilhebel (5.2) angeordnet ist und die ein parallel zur Gelenkachse ( 6 ) ver- schiebbares Riegelelement mit einem Kolbenteil (16) und einem Riegelteil (18) aufweist.
4. Kolbenbrennkaftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelteil durch einen Sperrkörper (18) gebildet wird, der in dem dem Gaswechselventil zugeordneten Teilhebel (5.1) in einer Ausnehmnung (17) ver- schiebbar gelagert ist und sich einenends auf einer Rückstellfeder (19) und anderenends auf dem Kolben (16) abstützt.
5. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung der Kolben- Zylinder-Einheit (15, 16) mit Drucköl über einen die Abstützung bildendes Spielausgleichselement (10) erfolgt.
6. Kolbenbrennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der dem Gaswechselven- til (2) zugeordnete Teilhebel (5.1) klauenformig ausgebildet ist und im Bereich der Gelenkachse (6) die Rolle (7) übergreift, wobei ein Klauenteil (5.3) eine Verlängerung bildet.
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