EP1307637B1 - Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten gaswechselventilen - Google Patents

Kolbenbrennkraftmaschine mit deaktivierbaren, mechanisch betätigten gaswechselventilen Download PDF

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EP1307637B1
EP1307637B1 EP01969516A EP01969516A EP1307637B1 EP 1307637 B1 EP1307637 B1 EP 1307637B1 EP 01969516 A EP01969516 A EP 01969516A EP 01969516 A EP01969516 A EP 01969516A EP 1307637 B1 EP1307637 B1 EP 1307637B1
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EP
European Patent Office
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partial
gas exchange
roller
lever
levers
Prior art date
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EP01969516A
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English (en)
French (fr)
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EP1307637A1 (de
Inventor
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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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
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    • F01L2001/186—Split rocking arms, e.g. rocker arms having two articulated parts and means for varying the relative position of these parts or for selectively connecting the parts to move in unison
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    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • US-A-4,617,880 discloses such a system with a rocker arm of two partial levers and a switchable locking means.
  • the invention has for its object to provide a reciprocating internal combustion engine with deactivatable gas exchange valves, which has a simple structure of the valve trains.
  • a reciprocating internal combustion engine with deactivatable, mechanically actuated gas exchange valves which are each actuated by at least one camshaft on a roller cam follower with roller, which consists of two partial levers which are hingedly connected to each other via a hinge axis on which the one Cam of the camshaft associated roller is rotatably mounted, and effective with a between the two partial levers switchable locking means by which the power transmission between the camshaft and gas exchange valve can be activated or deactivated, wherein the free end of a partial lever is supported on the gas exchange valve and provided for the free end of the other partial lever on the engine block support, and with a between the two partial levers effective return spring, which presses on unlocked part levers the role of the cam tracking.
  • the gas exchange valve associated part lever facing the support extending over the hinge axis extension which covers a portion of the support associated sub-arm scissor-like and that the locking means assigned to the scissor-like overlapping region of the two partial lever is.
  • the locking means is formed by a pressurizable oil piston-cylinder unit, which is arranged in the support associated with the partial lever and having a parallel to the hinge axis slidable locking element with a piston part and a latch member.
  • the bolt part and the piston part can be used as a separate Components may be formed or be integrally connected to each other in an advantageous embodiment of the invention. It is expedient here, if a return spring is provided which holds the locking element in its blocking position, so that in normal operation, the two partial levers are locked together and unlocked only by acting on the piston-cylinder unit with pressure oil and thus the corresponding gas exchange valve is deactivated ,
  • the supply of the piston-cylinder unit with pressurized oil via a support forming hydraulic clearance compensation element is in any case present in the arrangement of Rollenschlepphebeln so that only a corresponding pressure oil passage in the resting on the compensating element part lever is provided for the pressure oil supply of the piston-cylinder unit with the cylinder of the piston-cylinder unit in combination stands.
  • the spring force of the return spring of the piston-cylinder unit is in this case dimensioned so that it is not compressed at the pressure level necessary for the clearance compensation and the given piston surface, so that the role of Rollenschlepphebels is always in contact with the cam.
  • At least the associated gas exchange valve Part lever is formed claw-shaped and in the region of the hinge axis engages over the role, wherein a claw part forms the extension.
  • a mechanical cam valve drive for actuating a gas exchange valve 1 is shown.
  • the gas exchange valve is provided on its shaft 2 with a spring plate 3, via which it is supported on a valve spring 4 and is held by this in the closed position.
  • a roller cam follower 5 is provided, which is formed by a partial lever 5.1 and a partial lever 5.2 substantially.
  • the two partial levers 5.1 and 5.2 are articulated to each other via a hinge axis 6, on which a roller 7 is freely rotatably mounted, which bears against the cam 8 of the associated camshaft.
  • the roller rocker arm 5 is supported with its, the part lever 5.1 associated free end on the valve stem 2 from. With his, the part lever 5.2 associated free end of the roller cam follower 5 is supported by a dome on the movable part 9 of a hydraulic lash adjuster 10 of known type, which is firmly connected to the engine block 11 and via a corresponding channel assembly 12 in the engine block with a pressure oil supply in Connection stands.
  • a switchable locking means 13 is provided between the two partial levers 5.1 and 5.2, which will be explained in more detail below in its construction and in its operation.
  • the two partial levers 5.1 and 5.2 form a rigid unit, so that upon rotation of the cam 8, the gas exchange valve is opened and closed according to the lifting height of the cam 8.
  • the locking means 13 is actuated and the lock between the two partial levers 5.1 and 5.2 canceled, so that the roller rocker arm in the region of the roller 7 "buckles" and no power can be transmitted to the gas exchange valve, as shown in Fig. 2.
  • a between the two partial levers 5.1 and 5.2 arranged, here only schematically indicated as a helical compression spring return spring 14 ensures that the two part levers are pressed apart about the hinge axis 6 and so the roller 7 at a release of the two sub-levers with the control contour of Nokkens 8 further Contact remains and is tracked on this.
  • the two partial levers can oscillate both about the joint 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 set accordingly depressurized, so that over an existing return spring, the locking means in the phase can again engage when the roller. 7 at the area 8.1 of the base circle 8.1 of the cam 8 is applied.
  • roller cam followers 5 is shown in a horizontal section on a larger scale.
  • the sub-levers 5.1 and 5.2 are claw-like in this embodiment and surrounds the hinge axis 6 and the roller 7.
  • An extension 5.3 on the part lever 5.1 covers the side of the sub-5.2, so that the two part levers in the unlocked state about the hinge axis like a scissor pivot relative to each other can.
  • lever 5.2 the locking means 13 is mounted.
  • this consists of a cylinder 15 in which a piston member 16 is slidably mounted.
  • a latch member 18 slidably mounted against the force of a return spring 19.
  • the cylinder 15 is connected via a supply passage 20 with a pressure oil supply in connection. If the cylinder 15 is acted upon by pressure oil with a correspondingly high pressure, then the piston member 16 pushes the latch member 18 against the force of the return spring 19 until it stops in its recess 17 back.
  • the latch member 18 is in this case in its length so dimensioned that it allows in the unlocked state, as shown here, the scissor-like relative movement of the two part levers 5.1 and 5.2, the end faces of the latch member 18 on the one hand and the piston member 16 on the other slide together.
  • the cylinder 15 If the cylinder 15 is depressurized, then pushes during the rolling time of the roller 7 on the base circle 8.1 of the cam, the return spring 19, the latch member 18 and the piston member 16 in the cylinder 15 back, the latch member 18 in the then released part of the cylinder 15th engages and the two part levers 5.1 and 5.2 firmly locked together.
  • the restoring force must be sufficiently large to push back the locking element very quickly.
  • the locking element can be modified in such a way that the locking element also acts as a piston.
  • 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 subjected to pressure in the opposite direction to the force effect of this spring, it is pushed back into the cylinder 15 and the locking part firmly connected to the piston is pulled out of the recess 17 and releases the partial lever 5.1 relative to the partial lever 5.2.
  • the support of the partial lever 5.2 is shown on the clearance compensation element 10 in section in a vertical partial section on a larger scale.
  • the clearance compensation element 10 consists essentially of a cylinder part 10.1, in which the hollow support member 9 is guided like a piston.
  • the interior of the movable member 9 is pressurized oil with a predetermined low pressure, so that in each temperature position, an investment of the roller 7 on the cam 8 and a support of the free end of the partial lever 5.1 on the end at point 1 of the valve stem 2 is guaranteed.
  • the sub-element 9 has a through hole 21 which communicates with the feed channel 20 and which, as shown in Fig.
  • Fig. 5 is a modification of the embodiment.
  • Fig. 1 shown.
  • the Rollenschlepphebel 5 is firmly supported in this embodiment via a support pin 10.1 on the engine block.
  • the support bolt 10.1 is provided with a flow channel 11.1 provided, which is in communication with the channel assembly 12 of the pressure oil supply.
  • the support of the Rollenschlepphebels 5 and the loading of the locking means 13 is carried out as in the embodiment described above.
  • the structure and function are identical in this respect, so that reference is made to the above description, wherein the same components are provided with the same reference numerals.
  • the arrangement of the return spring 14 makes it possible to dispense with a hydraulic valve clearance compensation element and thus the realization of a valve train with mechanical play without the use of a finger follower axis. Due to the arrangement of the return spring 14, it is possible that a contact closure between the roller 7 and the cam is maintained even with mutually locked partial levers both in the base circle and in the region of the cam ramp. To achieve this, the end portion of the cylinder 15 is provided with a groove-shaped extension 15.1, which extends in the direction of pivotal movement of the two part lifting 5.1 and 5.2. Fig. 6 shows this arrangement in a section acc. the line VI-VI in Fig. 5, wherein the arrangement is shown in the locked position.
  • the latch member 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, whose length corresponds approximately to the size of the expected valve clearance, it is possible that the two partial levers 5.1 and 5.2 in the direction of the arrows 21 and 22 can move relative to each other.
  • the return spring 14 is ensured that the roller 7 is always applied to the control contour 8.1 of the cam 8.
  • thermal or wear-related changes in length of the valve stem are compensated, so that the valve is reliably held by its valve spring in the closed position, as long as the roller 7 rolls on the base circle 8.1 area of the cam 8.
  • the Reigelteil 18 comes at the end the groove-shaped extension 15.1 to the system so that the cam against the force of the valve spring 4 can be opened via the cam.
  • Fig. 7 a comparison with FIG. 3 modified embodiment of the locking means 13 is shown.
  • the modification consists essentially in the fact that the locking part 18.1 is integrally connected to the piston part 16.1 via a web portion 16.2.
  • the partial lever 5.1 has at its end facing the locking element 13 a locking lug 5.4, which is dimensioned in width so that it is acted upon in the unlocking position shown in Fig. 7, the cylinder 15 is pressurized oil, through the space between the piston part 16.1 and can pivot through the latch member 18.1.
  • the restoring 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 the arrangement is shown in a locked position in a sectional view.
  • Fig. 8 shows how in the locked position, the locking lug 5.4 is supported on the latch member 18.1. It is readily apparent that upon a displacement of the latch member 18.1 in the position shown in Fig. 7, the locking nose 5.4 is released and the two partial levers 5.1 and 5.2 in the direction of the two arrows can pivot down against each other, as shown in FIG. 9 is shown.
  • the return spring is not shown here to simplify the drawing.

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Description

  • 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 Gaswechselventilen nicht befeuert werden, sondern leer mitlaufen. Die Deaktivierung der Gaswechselventile kann dann zyklisch vorgenommen 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. Die US-A-4 617 880 offenbart ein solches System mit einem Schlepphebel aus zwei Teilhebeln und einem schaltbaren Verriegelungsmittel.
  • 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 Kolbenbrennkraftmaschine 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 Gelenkachse gelenkig miteinander verbunden sind, auf der die einem Nocken der Nockenwelle zugeordnete Rolle drehbar gelagert ist, und mit einem zwischen den beiden Teilhebeln wirksamen 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 entriegelteden 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 Betriebsweise 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 Teilhebel 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 Drucköl 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 gesonderte 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 Spielausgleichselement ist bei der Anordnung von Rollenschlepphebeln ohnehin vorhanden, so daß für die Druckölversorgung der Kolben-Zylinder-Einheit lediglich ein entsprechender Druckölkanal in dem auf dem Ausgleichselement aufliegenden Teilhebel vorzusehen ist, der mit dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit 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 betreffende 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 zugeordnete Teilhebel klauenförmig ausgebildet ist und im Bereich der Gelenkachse die Rolle übergreift, wobei ein Klauenteil die Verlängerung bildet. Diese Ausführungsform 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 größerem Maßstab,
    Fig. 4
    im Teil-Vertikalschnitt in größerem Maßstab die Druckölversorgung des Verriegelungsmittels über einen hydraulischen ventilausgleich,
    Fig. 5
    eine Ausführungsform mit starrer Abstützung und mechanischem Spielausgleich,
    Fig. 6
    einen Schnitt durch den Verriegelungsbereich gem. der Linie VI-VI 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 Betätigung 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 bilden 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 schematisch 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 Ausführungsform 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 entriegeltem 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 Verlängerung 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 bemessen, 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 aufeinandergleiten.
  • 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 herausgezogen 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 Temperaturlage 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 Ausführungsform 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 Ausführungsform 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 gegeneinander 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 Schwenkbewegung 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 Schließstellung 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 verbunden 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 Grundkreisbereich 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 (6)

  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) verschiebbares 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) verschiebbar 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 Gaswechselventil (2) zugeordnete Teilhebel (5.1) klauenförmig ausgebildet ist und im Bereich der Gelenkachse (6) die Rolle (7) übergreift, wobei ein Klauenteil (5.3) eine Verlängerung bildet.
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