WO1993022543A1 - Ventiltrieb für ladungswechselventile, vorzugsweise einlassventile von hubkolbenbrennkraftmaschinen - Google Patents

Ventiltrieb für ladungswechselventile, vorzugsweise einlassventile von hubkolbenbrennkraftmaschinen Download PDF

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WO1993022543A1
WO1993022543A1 PCT/DE1993/000357 DE9300357W WO9322543A1 WO 1993022543 A1 WO1993022543 A1 WO 1993022543A1 DE 9300357 W DE9300357 W DE 9300357W WO 9322543 A1 WO9322543 A1 WO 9322543A1
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WO
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tappet
cam
valve
central
engagement
Prior art date
Application number
PCT/DE1993/000357
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bertold Mayr
Leopold Müller
Joachim Böhme
Original Assignee
Iav - Motor Gmbh
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Priority claimed from DE19924225796 external-priority patent/DE4225796C2/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts

Definitions

  • valve drive for charge exchange valves preferably intake valves of reciprocating piston internal combustion engines
  • the invention relates to valve train for charge exchange valves, preferably intake valves of reciprocating internal combustion engines with the following structure, 15 - two cams with different stroke characteristics are assigned to a camshaft for small and large opening, cam cams of the second cam adjoining the first cam on both sides;
  • a tappet is guided in the cylinder head and is non-positively engaged with the cam halves of the second cam;
  • a mechanical or hydraulic lash adjuster is arranged, which is supported against the valve;
  • a hydraulically switchable driver arrangement is arranged between the central tappet and the cup tappet and has in one of these tappets radially guided, displaceable drivers which can be brought into engagement in counter contours of the other tappet in the area of the base circles of both cams.
  • Valve drives of the type described above with adjustable stroke and two cams with different stroke characteristics are known from the text WO 91/124 "! 3und especially their figures 4 to 6. Between the cup tappet and the central tappet there is a mechanical driver device
  • REPLACEMENT LEAF It has driver pins which are mounted in the bucket tappet and can be loaded hydraulically and radially inward against spring force and which can be brought into engagement with an annular surface on the central tappet directed towards the camshaft.
  • the driver device When the driver device is ineffective, the small stroke is transmitted from the first cam and when the driver device acts, the largest stroke is transmitted from the second cam to the valve.
  • the engagement of the driving pins in the ring surfaces on the central tappet is only possible in the area of the basic circles of both cams.
  • the base circle of the first cam must be made relatively larger than that of the cam halves of the second cam in order to ensure an absolutely essential play between the ring surface on the central tappet and the engagement contour of the driver pins for engagement. In the active state of the second cam, this means that each time the area of the base circles passes through, there is a change of engagement between the first cam and the driving pins on the ring surface on the central tappet facing the camshaft.
  • the driver device has balls which are mounted in a central guide of the outer plunger and can be pushed radially outwards and which can be brought into engagement with an inwardly inclined annular surface on the central plunger facing away from the camshaft.
  • the balls are moved and held in the engaged position by means of a locking slide which can be displaced against the spring force against the stroke direction by pressurization and which is guided centrally in the central guide of the outer plunger.
  • a driver device of the prescribed design with a locking element arranged in the center cannot be arranged in a switchable cup tappet of conventional dimensions with a cylindrical outer shape, which actuates a valve which engages approximately in its axis with the interposition of an automatic game setting.
  • valve drives of the type mentioned at the beginning, in which a controllable hydraulic cushion between the tappet and the central tappet forms the driver device.
  • the invention has for its object to design the driver device in valve drives according to the preamble of claims 1, 2 and 3 in such a way that it can be arranged in a conventional tappet for a valve with preferably a hydraulic balancing element and in the locked state itself has centering drivers which produce a complete positive connection between the plungers.
  • the locked state should preferably be able to be released by means of alternative pressurization of the driver device.
  • the arrangements of the locking elements result in self-locking driver devices in the locked state, which can be implemented in cup tappets of customary dimensions with a centrally arranged hydraulic play compensation element.
  • the designs all have a positive fit in the locked state, and in the process centering the locked state between the plungers to be carried.
  • the above-mentioned centering function results from the convex engagement contours on the drivers and the concave counter-contours - grooves or troughs - on the tappets.
  • valve train it also enables the valve train to be designed in accordance with the characterizing part of claim 4, which ensures that, with effective cams for maximum opening, only this cam engages. It is advantageous if the locking elements can alternatively be displaced by means of pressure medium and do not have to be held in the locked state against spring force. For the locked state, in connection with the self-locking of the drivers there is an insensitivity to short-term pressure drop when the locking slides are acted upon to lock the drivers.
  • 1 shows a longitudinal section through a valve train with axially displaceable locking element.
  • 2 shows a longitudinal section through a valve train with tangentially arranged, sliding locking elements and with external drivers in the central tappet;
  • Fig. 3 is a cross section according to section A-A in Fig. 2;
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a valve train with tangentially arranged, pushable locking elements and with internal drivers in the cup tappet;
  • FIG. 6 shows a longitudinal section through a valve train with tangentially arranged locking elements and with internal drivers of a static valve lash adjustment arrangement
  • Fig. 7 shows a cross section according to section B-B Fig. 6;
  • FIG. 9 shows a plan view of a tappet with an engagement head which extends almost over the tappet diameter
  • FIG. 10 shows a longitudinal section of a tappet according to FIG. 9;
  • a valve train is shown, the one mounted in the cylinder head 1 camshaft 2, each with a cam for small opening 21 and largest opening 22 A; 22 B - of a valve 3.
  • the transmission of lifting movements from each of the cams 21; 22 A; 22 B on the valve 3 takes place via a first central tappet 4 by means of a pressure sleeve 43 and a known hydraulic lash adjuster 5 arranged therein.
  • this arrangement it has a play-sufficient effect for the chain of stroke transmission elements controlling the valve stroke in each case the cam 21 or 22 A; 22 B.
  • the tappet 4 is in engagement with the cam 21 and is slidably mounted in an annular cup tappet 6 guided in the cylinder head 1. It has a hydraulically controllable driver arrangement 7.
  • the drivers 8 are balls which are guided in cross bores in the central plunger 4.
  • a locking element 9 which is hydraulically displaceable against spring force is mounted in the annular space between the outer diameter of the pressure sleeve 43 and the inner guide of the central tappet 4, a locking element 9 which is hydraulically displaceable against spring force is mounted.
  • a displacement and a locking contour are located on its outer surface. By means of these contours, the drivers 8 are radially displaceable and lockable.
  • the cup tappet 6 has in its guide bore for the tappet 4 a concave inner contour 62 - designed as a ring contour - in the half of its height facing the valve 3, into which the drivers 8 in the rotational range of parallel basic circles of both cams (21; 22 A; 22 B) brought into engagement and locked by means of the locking element 9.
  • the full engagement of the drivers 8 in the inner contour 62 of the cup tappet 6 - FIG. 1, left half of the cut is shown.
  • the Sperrele ⁇ element 9 is moved by pressurizing the tensioning piston 11 via a spring 12 against the force of a return spring 13.
  • the drivers 8 - balls - lie fully against the locking contour of the locking element 9.
  • the valve lift is from the cam 22 with its halves 22 A; 22 B determines who are engaged with the tappet 6.
  • the tensioning piston 11 is relieved of pressure, the spring 12 is released and the return spring 13 shifts the locking element 9 upwards, with the simultaneous release of the catches 8 for retreating inwards - see FIG. 1 - right half of the cut.
  • the valve stroke is determined by the cam 21, the cup tappet 6 executes its stroke against the force of a spring 10, which is supported against the cylinder head 1 or preferably against the tappet 4.
  • the spring 10 is only to be designed for a spring travel which is the difference between the strokes of the cams 21 and 22 A; 22 B corresponds. It would also be conceivable to apply axial pressure directly to the locking element 9, the tensioning piston 11 and the spring 12 could be omitted (not shown).
  • FIG. 2 and 3 show an embodiment which is in principle similar to that in FIG. 1 and is shown schematically.
  • the hydraulic play balancing device 5 is here guided directly in the central plunger 4, and the external drivers 8 are locked in a displaced manner by locking elements 9 which can preferably be moved tangentially by means of oil pressure.
  • FIG. 3 shows the locked state on the left-hand side, in this case drivers 8 engage in concave inner contours - circular or spherical segment-shaped recesses - of the tappet 6 and are blocked in this position by the locking contour on the locking element 9.
  • the non-invasive state is shown on the right.
  • the drivers 8 each lie in a correspondingly withdrawn contour in their associated locking element 9 or can retreat in this position without resistance and only extend in their respective guide bores in the central tappet 4.
  • FIGS. 2 and 3 schematically shows an embodiment similar to FIGS. 2 and 3, but the driver arrangement 7 is realized by means of internal drivers 8 guided in the cup tappet 6 and locking elements 9 which can be moved tangentially.
  • the drivers 8 engage in concave outer contours on the circumference of the central plunger 4. 4 shows the engagement state on the left side and the non-engagement state on the right side.
  • the transmission ratios of the respective stroke of cams 21 or 22 A; 22 B to the valve 3 are also the same for FIGS. 2 to 4 as described for FIG. 1.
  • driver arrangement 7 has a smaller dimension in the diameter plane.
  • FIG. 6 shows a valve drive similar to the embodiment according to FIG. 4, but here with a static valve lash one-piece arrangement with a spacer 14 that can be inserted into the central tappet 4.
  • the spacers 14 are provided in a known manner at different heights and inserted selected depending on the play.
  • the driver 81 slides in a rectangular guide of the cup tappet 6 and has an arcuate contour for engagement in a groove of the central tappet 4.
  • the blocking element 91 is designed in the same way as a plate and is also arranged so that it can be pushed in a tangential rectangular guide. By mutually acting on the locking element 91 this is shifted. To release the engagement of the driver 81, it is necessary to apply its engagement contour at the same time as to apply the locking element 91 accordingly. For this purpose, a channel 20 opening into the plane of engagement is provided.
  • FIG. 8 shows an enlarged section of a cup tappet 6, which shows that the concave inner contour on the cylindrical wall of the cup tappet 6 is provided with a through bore 63 (for the driver 8 - a ball) A precise location assignment and machining of the driver seat is possible in this hole 63. Furthermore, self-centering or re-centering is automatically provided by the driver 8 when the seat wears out. The interaction of driver 8 and locking element 9 can be seen from this section The illustration shows the central tappet 4 for a lifting movement in the tappet 6.
  • the central tappet 4 - as can be seen in FIGS. 9 and 10 - can also have an engagement head 41 which extends transversely to the camshaft 2 and possibly fully over the diameter of the tappet 6 and which is adapted to the width of the cam 21 for little opening .
  • the contour of the engaging head 41 extends through a corresponding opening 61 in the cup tappet 6 to the guide 42 of the central tappet 4 with the driver arrangement 7.
  • the engagement surfaces of the cams 21; 22 A; 22 B on the cup tappet 6 and / or the central tappet 4 or its engagement head 41 can be shown in FIG. 9 via the axis CC in FIG. 22 B and the plungers 4; 6 can be designed in a suitable manner on the limited area of the diameter of the tappet 6.
  • the max. Opening stroke for the valve 3 can with both cams 21; 22 A;
  • both cams 21; 22 have the same maximum stroke, but with different opening characteristics.
  • the springs 10 are to be designed for a spring travel which corresponds to the difference between the strokes of the cams 21 and 22.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Ventiltriebe für Ladungswechselventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit folgendem Aufbau, einem Ventil (3) sind auf einer Nockenwelle (2) zwei Nocken (21; 22) unterschiedlicher Hubcharakteristik zugeordnet; ein Tassenstößel (6) ist im Zylinderkopf (1) geführt und steht kraftschlüssig mit den Nockenhälften (22A; 22B) des zweiten Nockens (22) im Eingriff; ein zentraler, im Tassenstößel (6) geführter Stößel (4) steht mit dem ersten Nocken (21) im Eingriff; in dem zentralen Stößel (4) ist eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung (5) angeordnet, die gegen das Ventil (3) abgestützt ist; eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung (7) ist zwischen dem zentralen Stößel (4) und dem Tassenstößel (6) angeordnet; gekennzeichnet durch folgende Merkmale: die Mitnehmer (8) sind in an sich bekannter Weise mit einer konvexen Eingriffskontur ausgestattet und vermittels von unterschiedlichen Konturen eines zugeordneten hydraulisch verschiebbaren Sperrelementes (9) verlagerbar bzw. sperrbar; den Mitnehmern (8) sind in einer Ebene quer zur Achse der Stößel konkave Innenkonturen (62) am Tassenstößel (6) zugeordnet; das Sperrelement (9) ist ringförmig gestaltet und zentrisch zur Stößelachse angeordnet, wobei durch seine Innenkontur eine Druckhülse (42) von der Bodenfläche des am Nocken (21) angreifenden zentralen Stößels (4) zum Ventil (3) hinreichend schiebbar geführt und vermittels einer in ihr angeordneten Spielausgleichsvorrichtung (5) am Ventil (3) abgestützt ist.

Description

^
10 Ventiitrieb für Ladungswechseiventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hub- kolbenbrenπkraftmaschinen
Die Erfindung betrifft Ventiltrieb für Ladungswechseiventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau, 15 - einem Ventil sind auf einer Nockenwellle zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik für geringes und größtes Öffnen zugeordnet, wobei am ersten Nocken beidseitig Nockenhäiften des zweiten Nockens angrenzen;
- ein Tassenstößel ist im Zyiinderkopf geführt und steht kraftschlüssig mit den Nockenhälften des zweiten Nockens im Eingriff;
20 - ein zentraler, im Tassenstößel geführter Stößel steht mit dem ersten Nok¬ ken im Eingriff;
- in dem, mit dem Nocken für geringes Öffnen im Eingriff stehenden zentra¬ len Stößel ist eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrich¬ tung angeordnet, die gegen das Ventil abgestützt ist;
25 - eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung ist zwischen dem zen¬ tralen Stößel und dem Tassenstößel angeordnet und weist in einem dieser Stößel radial geführte, verlagerbare Mitnehmer auf, die in Gegeπkonturen des anderen Stößels im Bereich der Grundkreise beider Nocken in Eingriff bringbar sind.
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Vorbekannt sind Ventiltriebe der vorbeschriebenen Gattung mit verstellba¬ rem Hub und zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik durch die Schrift WO 91/124"!3ünd speziell deren Figuren 4 bis 6. Zwischen Tassen¬ stößel und zentralem Stößel ist eine mechanische Mitπehmereinrichtung
35 angeordnet, mittels der beide Stößel koppelbar sind.
ERSATZBLATT Sie weist im Tassenstößel gelagerte, hydraulisch beaufschlagbare gegen Federkraft radial nach innen schiebbare Mitnehmerstifte auf, die mit einer zur Nockenwelle gerichteten Ringfläche am zentralen Stößel in Eingriff gebracht werden können. Bei unwirksamer Mitnehmereinrichtung wird der geringe Hub vom ersten Nocken und bei wirkender Mitnehmereinrichtung der größte Hub vom zweiten Nocken auf das Ventil übertragen. Das Ineingriffbringen der Mit¬ nehmerstifte in die Ringflächen am zentralen Stößel ist ausschließlich im Bereich des Durchlaufens der Grundkreise beider Nocken möglich. Hierzu muß der Grundkreis des ersten Nockens relativ größer als jener der Nok- kenhälften des zweiten Nockens ausgeführt sein, um ein unbedingt not¬ wendiges Spiel zwischen der Ringfläche am zentralen Stößel und der Ein¬ griffskontur der Mitnehmerstifte zum Ineingriffbringen zu sichern. Dies be¬ dingt im wirksamen Zustand des zweiten Nockens, daß bei jedem Durchlauf des Bereiches der Grundkreise ein Eingriffswechsel zwischen dem ersten Nocken und den Mitnehmerstiften an der zur Nockenwelle gerichteten Ringfläche am zentralen Stößel stattfindet.
Bekannt ist es auch durch Fig. 5 und 6 vorgenannter Schrift den zentralen Stößel mit einem hammerförmigen, über den Tassenstößel hinausragen- den Eingriffskopf zu versehen, dessen Wälzfläche etwa dem Durchmesser des Tassenstößels entspricht und der zwischen den Nockenhälften des Nockens für geringen Hub geführt ist.
Vorbekannt ist durch die US-Patentschrift 5090364, insbesondere durch deren Figuren 8 - 12, eine Stößelanordnung für zwei parallel zu betäti¬ gende Ventile mit einer Mitnehmereinrichtung zum alternativen Umschalten zwischen zwei Nocken unterschiedlicher Hubcharakteristik. Zwischen einem äußeren, mit beiden Ventilen im Eingriff stehenden Stößel und einem in diesem schiebbaren zentralen Stößel ist eine mechanische Mitnehmereinrichtung angeordnet, mittels der beide Stößel koppelbar sind. Bei unwirksamer Mitnehmereinrichtung wird der geringe Hub von den Hälften eines ersten Nockens und bei wirkender Mitnehmereinrichtung der größte Hub von einem zweiten, zwischen den Hälften des ersten Nocken angeordneten Nocken auf die Ventile übertragen. Die Mitnehmereinrichtung weist in einer zentralen Führung des äußeren Stößels gelagerte, radial nach außen schiebbare Kugeln auf, die mit einer nach innen schrägen, von der Nockenwelle abgewandten Ringfläche am zentralen Stößel in Eingriff gebracht werden können. Das Verlagern und Halten der Kugeln in Eingriffsposition erfolgt mittels eines gegen Federkraft gegen die Hubrichtung durch Druckbeaufschlagen verschiebbaren Sperrschiebers, der in der zentralen Führung des äußeren Stößels zentrisch geführt ist.
Eine Mitnehmereinrichtung der vorgeschriebenen Gestaltung mit im Zen¬ trum angeordneten Sperrelement läßt sich in einem schaltbaren Tassen- Stößel üblicher Dimension mit zylindrischer Außenform, der ein, etwa in seiner Achse angreifendes Ventil unter Zwischenschaltung einer automati¬ schen Spieieinstellung betätigt, nicht einordnen.
Vorbekannt sind durch die Schriften DE 3545537 A1 und DE 3347680 A1 auch Ventiitriebe der eingangs genannten Art, bei denen ein steuer¬ bares hydraulisches Polster zwischen Tassenstößel und zentralem Stößel die Mitnehmereinrichtung bildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Ventiltrieben gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2 und 3 die Mitnehmereinrichtung in der Weise zu gestalten, daß sie in einem Tassenstößel üblicher Dimension für ein Ventil mit vorzugsweise einem hydraulischen Speilausgleichselement angeordnet werden kann und im Sperrzustand sich selbst zentrierende Mit¬ nehmer aufweist, die einen vollständigen Formschluß zwischen den Stößeln herstellen. Dabei soll der Sperrzustand vorzugsweise mittels aiter- nativer Druckmittelbeaufschlagung der Mitnehmereinrichtung lösbar sein. Erfindungsgemäß wird die vorstehende Aufgabe durch die im kennzeich¬ nenden Teil der Ansprüche 1 bis 3 genannten Merkmale bei unterschiedli¬ chen Anordnungen der Sperrefemente gelöst
Die Anordnungen der Sperrelemente ergeben im Sperrzustand selbsthem¬ mende Mitnehmereinrichtungen, die in Tassenstößeln üblicher Dimension mit einem zentral angeordneten hydraulischen Spielausgleichselement rea¬ lisierbar sind. Die Ausführungen weisen sämtlich im Sperrzustand form¬ schlüssig und dabei den Sperrzustand zwischen den mitzunehmenden Stößeln zentrierende Mitnehmer auf. Die vorerwähnte Zentrierfunktion er¬ gibt sich durch die konvexen Eingriffskonturen an den Mitnehmern und den konkaven Gegenkonturen - Rillen oder Mulden - an den Stößeln.
Sie ermöglicht auch eine Auslegung des Ventiltriebes gemäß dem kenn¬ zeichnenden Teil des Anspruches 4, die gewährleistet, daß bei wirksamen Nocken für größtes Öffnen ausschließlich an diesem Nocken ein Eingriff erfolgt. Vorteilhaft ist es, wenn die Sperrelemente gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 7 alternativ vermittels Druckmittel verlagerbar sind und nicht gegen Federkraft im Sperrzustand gehalten werden müssen. Für den gesperrten Zustand ergibt sich im Zusammenhang mit der Selbst¬ hemmung der Mitnehmer eine Unempfindlichkeit gegenüber kurzfristigem Druckabfall bei der auf Sperren der Mitnehmer gerichteten Beaufschlagung der Sperrschieber.
Die Vorteile von Ausgestaltungen gemäß der weiteren Ansprüche werden in der Beschreibung genannt. An Hand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb mit axial schiebbarem Sperrelement; Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb mit tangential angeordneten, schiebbaren Sperrelementen und mit außen¬ liegenden Mitnehmern im zentralen Stößel;
Fig. 3 einen Querschnitt gemäß Schnitt A-A in Fig. 2;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb mit tangential angeordneten, schiebbaren Sperrelementen und mit innen¬ liegenden Mitnehmern imTassenstößel;
Fig. 5 ein Sperrelement, welches außerhalb der Schubebene des Mitnehmers 8 an diesem angreift;
Fig. 6 einen Längsschnitt durch einen Ventiltrieb mit tangential ange¬ ordneten Sperrelementen und mit innenliegenden Mitnehmern einer statischen Ventilspieleinstellanordnung;
Fig. 7 einen Querschnitt gemäß Schnitt B-B Fig. 6;
Fig. 8 einen Ausschnitt aus einem Tassenstößel mit der konkaven Innenkontur und einer mit der Mitnehmerachse korrespondie¬ renden Bohrung;
Fig. 9 eine Draufsicht auf einen Tassenstößei mit einem sich fast über den Tassenstößeldurchmesser erstreckenden Eingriffskopf;
Fig. 10 ein Längsschnitt eines Tassenstößels gemäß Fig. 9;
In Fig. 1 ist ein Ventiltrieb dargestellt, der eine im Zylinderkopf 1 gelagerte Nockenwelle 2 mit je einem Nocken für geringes Öffnen 21 und größtes Öffnen 22 A; 22 B - eines Ventils 3 aufweist. Die Übertragung von Hubbewegungen von jedem der Nocken 21 ; 22 A; 22 B auf das Ventil 3 erfolgt über einen ersten zentralen Stößel 4 mittels einer Druckhülse 43 und einer in dieser angeordneten hydraulischen Spiel¬ ausgleichsvorrichtung 5 bekannter Art. Sie wirkt in dieser Anordnung spiel- ausgieichend für die jeweils den Ventilhub steuernde Kette von Hubüber- tragungselementen von den Nocken 21 oder 22 A; 22 B.
Der Stößel 4 steht mit dem Nocken 21 im Eingriff und ist in einem im Zy¬ linderkopf 1 geführten ringförmigen Tassenstößel 6 schiebbar gelagert. Er weist eine hydraulisch ansteuerbare Mitnehmeranordnung 7 auf.
Die Mitnehmer 8 sind Kugeln, die in Querbohrungen im zentralen Stößel 4 geführt sind. Im Ringraum zwischen dem Außendurchmesser der Druck¬ hülse 43 und der Innenführung des zentralen Stößels 4 ist ein gegen Fe¬ derkraft hydraulisch verschiebbares Sperrelement 9 gelagert. Eine Verlagerungs- und eine Sperrkontur befinden sich an seiner Außen- fläche. Vermittels dieser Konturen sind die Mitnehmer 8 radial verlagerbar und sperrbar. Der Tassenstößel 6 weist in seiner Führungsbohrung für den Stößel 4 eine konkave Innenkontur 62 - ausgeführt als Ringkontur - in der dem Ventil 3 zugewandten Hälfte seiner Höhe auf, in welche die Mitneh¬ mer 8 im Drehbereich paralleler Grundkreϊse beider Nocken (21 ; 22 A; 22 B) mittels des Sperrelementes 9 in Eingriff gebracht und gesperrt den können. Dargestellt ist der volle Eingriff der Mitnehmer 8 in der Innen¬ kontur 62 des Tassenstößels 6 - Fig. 1 linke Schnitthälfte. Das Sperrele¬ ment 9 ist durch Druckbeaufschlagung des Spannkolbens 11 über eine Feder 12 entgegen der Kraft einer Rückstellfeder 13 verschoben. Die Mit- nehmer 8 - Kugeln - liegen voll an der Sperrkontur des Sperrelementes 9 an. In diesem Zustand ist der Eingriff des Stößels 4 am Nocken 21 aufge¬ hoben. Der Ventilhub wird vom Nocken 22 mit seinen Hälften 22 A; 22 B bestimmt, die mit dem Tassenstößel 6 im Eingriff stehen. Bei Druckentlastung des Spannkolbens 11 wird die Feder 12 entspannt, und die Rückstellfeder 13 verlagert das Sperrelement 9 nach oben, bei gleichzeitiger Freigabe der Mitnehmer 8 für ein Zurückweichen nach innen - siehe Fig. 1 - rechte Schnitthälfte. Bei nicht wirksamer Mitnehmeranord¬ nung 7, der Ventilhub wird vom Nocken 21 bestimmt, führt der Tassen- Stößel 6 seinen Hub gegen die Kraft einer Feder 10 aus, die gegen den Zyiinderkopf 1 oder aber vorzugsweise gegen den Stößel 4 abgestützt ist. Im letzteren Fall ist die Feder 10 nur für einen Federweg auszulegen, der der Differenz zwischen den Hüben der Nocken 21 und 22 A; 22 B ent¬ spricht. Denkbar wäre es auch, das Sperrelement 9 direkt axial mit Druck zu beaufschlagen, der Spannkolben 11 und die Feder 12 könnten ent¬ fallen (nicht dargestellt).
In Fig. 2 und 3 ist eine prinzipiell ähnliche Ausführung wie in Fig. 1 schema¬ tisiert gezeigt. Die hydraulische Spielausgieichsvorrichtung 5 ist hier jedoch direkt im zentralen Stößel 4 geführt, und die außenliegenden Mitnehmer 8 werden durch vorzugsweise mittels Öldruck tangential schiebbare Sperrelemente 9 verlagert gesperrt.
Fig. 3 zeigt linksseitig den gesperrten Zustand, dabei greifen Mitnehmer 8 in konkave Innenkonturen - kreis- oder kugelsegmentförmige Aussparun¬ gen - des Tassenstößels 6 ein und sind durch die Sperrkontur am Sperr¬ element 9 in dieser Lage blockiert. Rechtsseitig ist der eingriffsfreie Zu¬ stand gezeigt. Die Mitnehmer 8 liegen jeweils in einer entsprechend zurückgenommenen Kontur in ihrem zugehörigen Sperrelement 9 oder können in dieser Lage widerstandsfrei zurückweichen und erstrecken sich nur in ihrer jeweiligen Führungsbohrung im zentralen Stößel 4.
Fig. 4 zeigt schematisiert eine der Fig. 2 und 3 ähnliche Ausführung, die Mitnehmeranordnung 7 ist jedoch mittels im Tassenstößel 6 geführten innenliegenden Mitnehmern 8 und tangential schiebbaren Sperrelemen¬ ten 9 realisiert. Die Mitnehmer 8 greifen in konkave Außenkonturen am Umfang des zentralen Stößels 4 ein. In Fig. 4 ist linksseitig der Eingriffszustand und rechtsseitig der eingriffsfreie Zustand gezeigt. Die Übertragungsverhält¬ nisse des jeweiligen Hubes von Nocken 21 bzw.22 A; 22 B zum Ventil 3 sind auch für die Fig. 2 bis 4 gleichartig wie zu Fig. 1 beschrieben.
In Fig. 5 ist gezeigt, daß die Sperrelemente 9 nicht in der Schubebene SE, - Mittelebene - der Mitnehmer 8 angreifen müssen, um diese zu ver¬ lagern bzw. zu sperren. Bei derartiger Zuordnung von Mitnehmer 8 und Sperretement 9 weist die Mitnehmeranordnung 7 eine geringere Dimension in der Durchmesserebene auf.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, mittels dreh- oder schwenk¬ barer Sperrelemente die Mitnehmer zu verlagern bzw. zu sperren, um beide Stößel steuerbar zu koppeln (nicht dargestellt).
In Fig. 6 ist ein Ventiltrieb ähnlich der Ausführung gemäß Fig. 4 gezeigt, jedoch hier mit einer statischen Ventilspiel-Einsteilanordnung mit in den zentralen Stößel 4 einfügbarem Distanzstück 14. Die Distanzstücken 14 werden in bekannter Weise in verschiedenen Höhen bereitgestellt und spielabhängig ausgewählt eingefügt.
Fig.6 und 7 zeigen unterschiedliche Mitnehmer 8, linksseitig plattenförmige Mitnehmer 8 und die bereits beschriebenen Mitnehmer 8 ausgeführt als Kugeln rechtsseitig. Der Mitnehmer 81 gleitet in einer Rechteckführung des Tassenstößels 6 und weist eine bogenförmige Kontur für den Eingriff in eine Rille des zen¬ tralen Stößels 4 auf. Gleichermaßen plattenförmig ist das Sperreiement 91 ausgeführt und ebenfalls in einer tangential verlaufenden Rechteckführung schiebbar angeordnet. Durch wechselseitiges Beaufschlagen des Sperrelementes 91 wird dieses verlagert. Zum Lösen des Eingriffs des Mitnehmers 81 ist ein Beaufschlagen seiner Eingriffskontur gleichzeitig zum entsprechenden Beaufschlagen des Sperrelementes 91 notwendig. Hierzu ist ein in die Eingriffsebene mündender Kanal 20 vorgesehen.
In Fig. 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt von einem Tassenstößel 6 dar¬ gestellt, der zeigt, daß die konkave Innenkontur an der zylindrischen Wand des Tassenstößels 6 mit einer durchgehenden Bohrung 63 (für den Mit¬ nehmer 8 - eine Kugel - versehen ist. Mittels dieser Bohrung 63 ist eine genaue Lagezuordnung und Bearbeitung des Mitnehmersitzes möglich. Weiterhin ist bei Verschleiß des Sitzes eine Selbst- bzw. Nachzentrierung durch den Mitnehmer 8 automatisch gegeben. Aus diesem Ausschnitt ist das Zusammenwirken von Mitnehmer 8 und Sperrelement 9, zu erkennen. In dieser Darstellung ist der zentrale Stößel 4 für eine Hubbewegung im Tassenstößel 6 gesperrt.
Auch kann der zentrale Stößel 4 - wie in Fig. 9 und 10 ersichtlich - einen sich quer zur Nockenwelle 2 und ggf. voll über den Durchmesser des Tas¬ senstößels 6 erstreckenden Eingriffskopf 41 aufweisen, welcher der Breite des Nockens 21 für geringes Öffnen angepaßt ist. Der Eingriffskopf 41 durchreicht mit seiner dargestellten Kontur eine entsprechende Öffnung 61 im Tassenstößel 6 bis zur Führung 42 des zentralen Stößels 4 mit der Mit¬ nehmeranordnung 7.
Die Eingriffsflächen der Nocken 21 ; 22 A; 22 B am Tassenstößel 6 und / oder zentralen Stößel 4 bzw. dessen Eingriffskopf 41 können über die Achse C-C dargestellt in Fig. 9 - gleichartig oder unterschiedlich gewölbt angeführt sein, damit können die Eingriffsverhältnisse zwischen den zwei Nocken 21 bzw. dessen Nockenhälften 22 A; 22 B und den Stößeln 4; 6 auf der begrenzten Fläche des Durchmessers vom Tassenstößel 6 in geeigneter Weise gestaltet werden. Der max. Öffnungshub für das Ventil 3 kann bei beiden Nocken 21 ; 22 A;
22 B gleich oder unterschiedlich sein, jedoch darf der Hub des Nockens 21 in keiner Drehstellung der Nockenwelle 2 größer als Hub der Nockenhälften
22 A; 22 B sein.
Bei solcher Ausführung können beide Nocken 21; 22 einen gleichen maxi- malen Hub, jedoch bei unterschiedlicher Öffnungscharakteristik aufweisen.
Die Federn 10 sind für einen Federweg auszulegen, der der Differenz zwischen den Hüben der Nocken 21 und 22 entspricht.

Claims

Ansprüche
1. Ventiltrieb für Ladungswechseiventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau,
- einem Ventil (3 ) sind auf einer Nockenwelle (2) zwei Nocken (21 ; 22) unterschiedlicher Hubcharakteristik für geringes und größtes Öffnen zuge¬ ordnet, wobei am ersten Nocken (21) beidseitig Nockenhälften (22 A; 22 B) des zweiten Nockens (22) angrenzen;
- ein Tassenstößel (6) ist im Zylinderkopf (1) geführt und steht kraftschlüs¬ sig mit den Nockenhälften (22 A; 22 B) des zweiten Nockens (22) im Eingriff;
- ein zentraler, im Tassenstößel (6) geführter Stößel (4) steht mit dem ersten Nocken (21) im Eingriff;
- in dem, mit dem Nocken (21) für geringes Öffnen im Eingriff stehenden zentralen Stößel (4) ist eine mechanische oder hydraulische Spielaus¬ gleichsvorrichtung (5) angeordnet, die gegen das Ventil (3) abgestützt ist;
- eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung (7) ist zwischen dem zentralen Stößel (4) und dem Tassenstößel (6) angeordnet und weist in einem dieser Stößel (4 bzw. 6) radial geführte, verlagerbare Mitnehmer (8) auf, die in Gegenkonturen des anderen Stößels (6 bzw. 4) im Bereich der Grundkreise beider Nocken (21; 22) in Eingriff bringbar sind; gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Mitnehmer (8) sind in an sich bekannter Weise mit einer konvexen Eingriffskontur ausgestattet und vermittels von unterschiedlichen Konturen eines zugeordneten hydraulisch verschiebbaren Sperreiementes (9) ver- lagerbar bzw. sperrbar;
- den Mitnehmern (8) sind in einer Ebene quer zur Achse der Stößel kon¬ kave Innenkonturen (62) am Tassenstößel (6) zugeordnet;
- das Sperrelement (9) ist ringförmig gestaltet und zentrisch zur Stößel¬ achse angeordnet, wobei durch seine innenkontur eine Druckhüise (42) von der Bodenfläche des am Nocken (21) für geringen Hub angreifenden zentralen Stößels (4) zum Ventil (3) hinreichend schiebbar geführt und vermittels einer in ihr angeordneten Spieiausgleichsvorrichtung (5) am Ventil (3) abgestützt ist.
2. Ventiltrieb für Ladungswechseiventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau,
- einem Ventil (3) sind auf einer Nockenwelle (2) zwei Nocken (21 ; 22). unterschiedlicher Hubcharakteristik für geringes und größtes Öffnen zu¬ geordnet, wobei am ersten Nocken beidseitig Nockenhälften (22 A; 22 B) des zweiten Nockens (22) angrenzen;
- ein Tassenstößel (6) ist im Zylinderkopf (1) geführt und steht kraftschlüs¬ sig mit den Nockenhälften (22 A; 22 B) des zweiten Nockens (22) im Ein¬ griff;
- ein zentraler, im Tassenstößel (6) geführter Stößel (4) steht mit dem ersten Nocken (21) im Eingriff; - in dem, mit dem Nocken (21) für geringes Öffnen im Eingriff stehenden Stößel ist eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung angeordnet (5), die gegen das Ventil (3) abgestützt ist;
- eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung (7) ist zwischen dem zentralen Stößel (4) und dem Tassenstößel (6) angeordnet und weist in einem dieser Stößel (4 bzw. 6) radial geführte, veriagerbare Mitnehmer (8) auf, die in Gegenkonturen des anderen Stößels (6 bzw. 4) im Bereich der Grundkreise beider Nocken (21; 22) in Eingriff bringbar sind;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- die Mitnehmer (8) sind in an sich bekannter Weise mit einer konvexen Eingriffskontur ausgestattet und vermittels von unterschiedlichen Konturen eines zugeordneten hydraulisch verschiebbaren Sperrelementes (9) ver- lagerbar bzw. sperrbar;
- den Mitnehmern (8) sind in einer Ebene quer zur Achse der Stößel ent¬ weder konkave Innenkonturen (62) am Tassenstößel (6) oder konkave Außenkonturen am zentralen Stößel (4) zugeordnet;
- die Sperrelemente (9) sind dabei in einer Ebene quer zur Stößelachse schiebbar gelagert.
3. Ventiltrieb für Ladungswechseiventile, vorzugsweise Einlaßventile von Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit folgendem Aufbau,
- einem Ventil (3) sind auf einer Nockenwelle (2) zwei Nocken (21 ; 22) unterschiedlicher Hubcharakteristik für geringes und größtes Öffnen zu¬ geordnet, wobei am ersten Nocken beidseitig Nockenhälften (22 A; 22 B) des zweiten Nockens (22) angrenzen; - ein Tassenstößel ist im Zylinderkopf (1) geführt und steht kraftschiüssig mit den Nockenhälften des zweiten Nockens im Eingriff;
- ein zentraler, im Tassenstößel (6) geführter Stößel (4) steht mit dem ersten Nocken (21) im Eingriff;
- in dem, mit dem Nocken (21) für geringes Öffnen im Eingriff stehenden Stößel ist eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung (5) angeordnet, die gegen das Ventil (3) abgestützt ist;
- eine hydraulisch schaltbare Mitnehmeranordnung (7) ist zwischen dem zentralen Stößel (4) und dem Tassenstößel (6) angeordnet und weist in einem dieser Stößel (4 bzw. 6) radial geführte, verlagerbare Mitnehmer (8) auf, die in Gegenkonturen des anderen Stößels (6 bzw. 4) im Bereich der Grundkreise beider Nocken (21 ; 22) in Eingriff bringbar sind;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale;
- die Mitnehmer (8) sind in an sich bekannter Weise mit einer konvexen Eingriffskontur ausgestattet und vermittels von unterschiedlichen Konturen eines zugeordneten hydraulisch verschiebbaren Sperrelementes (9) verla¬ gerbar bzw. sperrbar;
- den Mitnehmern (8) sind in einer Ebene quer zur Achse der Stößel ent¬ weder konkave Innenkonturen (62) am Tassenstößel (6) oder konkave Außenkonturen am zentralen Stößel (4) zugeordnet;
- die Sperreiemente (9) sind dabei in einer Ebene quer zur Stößelachse drehbar gelagert.
4. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß bei voller Kopplung beider Stößel (4; 6) vermittels der Mitnehmer (8) der Eingriff des Stößels am Nocken (21) für geringes Öffnen aufgehoben ist.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (8) in an sich bekannter Weise Kugeln sind.
6. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 2 und 5 oder 3 und 5 dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Sperrelemente (9) außerhalb der Schubebene (SE) der Mitnehmer (8) an diesen angreifend angeordnet sind.
7. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrelemente (9) alternativ vermittels Druckmittel verlagerbar sind.
8. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 , 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß der am Nocken (22) für größtes Öffnen angreifende Stößel in an sich bekannter Weise vermittels einer Feder (10) gegen diesen gedrängt ist, wobei diese Feder (10) vorzugsweise an dem am Ventil (3) abgestützten Stößel gegengelagert ist.
9. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, daß die für die Mitnehmer (8) in der Querebene zur Achse der Stößel an¬ gebrachten konkaven Innenkonturen am Tassenstößel (6) jeweils mit einer mittig durchgehenden Wandungsbohrung (6) versehen sind.
10. Ventiltrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Stößel (4) einen sich quer zur Nockenwellle (2) und ggf. voll über den Tassenstößeldurchmesser erstreckenden Eingriffskopf (41 ) aufweist, der der Breite des Nockens (21 ) für geringes Öffnen angepaßt ist.
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