DE4244286C2 - Switchable valve train for gas exchange valves of internal combustion engines - Google Patents
Switchable valve train for gas exchange valves of internal combustion enginesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft schaltbare Ventiltriebe für Gaswechselventile von Verbrennungsmotoren mit mindestens einem Kipphebel, einem Stößel und vorzugsweise einer Stößelstange für jedes Ventil und mit einer untenliegenden Nockenwelle.The invention relates to switchable valve trains for gas exchange valves Internal combustion engines with at least one rocker arm, a tappet and preferably a push rod for each valve and with an underlying one Camshaft.
Ein Ventiltrieb dieser Art mit unterschiedlichen Nocken zum alternativen Antrieb eines Ventils ist in der nicht vorveröffentlichten DE 42 38 325 A1 beschrieben und in deren Fig. 3 dargestellt. Bei derartigen Ventiltrieben ist die bislang vorgeschlagene Gestaltung des Flachstößels ungeeignet für eine Nockenauslegung mit größerem Hub für den das Stößelelement direkt treibenden Nocken. Durch den den Flachstößel durchreichenden, zu diesem Nocken gerichteten, runden Quer schnitt am Stößelelement steht dem vorgenannten Nocken nur eine kurze Eingriffs fläche gegenüber. Dieser Nachteil soll behoben werden.A valve train of this type with different cams for the alternative drive of a valve is described in the unpublished DE 42 38 325 A1 and shown in FIG. 3 thereof. In valve drives of this type, the previously proposed design of the flat tappet is unsuitable for a cam design with a larger stroke for the cam driving the tappet element directly. Through the flat tappet, directed to this cam, round cross-section on the tappet element, the aforementioned cam is only a short engagement surface. This disadvantage is to be remedied.
Vorbekannt ist es aus der Schrift DE 38 26 365 A1, direkt mit Gaswechselventilen im Eingriff stehende Stößel von Ventiltrieben als rechteckförmiges Kreissegment auszubilden. Diese Gestaltung ermöglicht eine eng nebeneinander liegende Anordnung von Nocken, Stößeln sowie Ventilen.It is previously known from DE 38 26 365 A1, directly with gas exchange valves in the Engaging tappets of valve drives as a rectangular segment of a circle to train. This design enables a closely spaced one Arrangement of cams, tappets and valves.
Vorbekannt sind aus der Schrift WO 91/12 413 A1, Fig. 5 und 6 direkt mit Gaswechsel ventilen im Eingriff stehende schaltbare Stößel von Ventiltrieben, die alternativ von unterschiedlichen Nocken angetrieben werden können. Diese Stößel sind mit einem zentralen Stößel ausgestattet, der einen rechteckförmigen, über den eigentlichen Stößel hinausragenden Gleitkopf aufweist. Dieser Gleitkopf steht mit einem Nocken im Eingriff, der zwischen zwei angrenzenden Nocken angeordnet ist und wird von diesen angrenzenden Nocken axial geführt. Diese Ausführung ist nachteilig wegen der sich ergebenden größeren Masse des zentralen Stößels. Known from the document WO 91/12 413 A1, FIGS . 5 and 6 are switchable tappets of valve drives which are directly engaged with gas exchange valves and which can alternatively be driven by different cams. These plungers are equipped with a central plunger which has a rectangular sliding head which projects beyond the actual plunger. This sliding head is in engagement with a cam which is arranged between two adjacent cams and is axially guided by these adjacent cams. This design is disadvantageous because of the resulting larger mass of the central plunger.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ventiltrieb der eingangs bestimmten Gat tung eine Gestaltung zu finden, die es erlaubt, daß beide Nocken einen gleichen maximalen Hub, jedoch bei unterschiedlicher Öffnungscharakteristik aufweisen können.The invention is based, with a valve train the gate determined at the outset tion to find a design that allows both cams to have the same maximum Stroke, but can have different opening characteristics.
Erfindungsgemäß wird dies durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschrie benen Mittel erreicht. Für das Stößelelement wird damit eine etwa gleichlange Eingriffsfläche erzielt, wie sie am Flachstößel benachbart, nur durch dessen Durchmesser begrenzt zur Ver fügung steht. Damit kann auch für den, das Stößelelement direkt treibenden Nocken ein maxi maler Hub im Rahmen dessen Öffnungscharakteristik vorgesehen werden.According to the invention this is described in the characterizing part of the main claim means reached. For the plunger element there is an approximately equal engagement surface achieved as it is adjacent to the flat tappet, limited only by its diameter for ver is standing. This means that a maxi for the cam driving the tappet element directly painterly hub within the opening characteristics are provided.
Eine weitere Anpassung der unterschiedlichen Eingriffsverhältnisse der jeweiligen Nocken am Flachstößel bzw. dem Stößelelement ist durch die Gestaltung gemäß des Anspruches 2 möglich.A further adjustment of the different engagement conditions of the respective cams on Flat tappet or the tappet element is possible by the design according to claim 2.
An Hand einer Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachfolgend beschrieben werden:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to a drawing become:
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 einen Ventiltrieb der im Oberbegriff der genannten Gattung mit dem Einord nungsbereich A der erfindungsgemäßen Anordnungen mit Stößelelement und Mitnehmereinrichtung; Figure 1 shows a valve train in the preamble of the type mentioned with the Einord voltage range A of the inventive arrangements with tappet element and driver device.
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Gestaltung im Flachstößel für alternatives Umschalten zwischen unterschiedlichen Nocken; 2 shows a design according to the invention in the flat plunger for alternate switching between different cam.
Fig. 3 eine Ansicht des Flachstößels mit seinen Eingriffsflächen aus der Ebene der Nockenwellenachse gemäß - B - in Fig. 2 Fig. 3 is a view of the flat tappet with its engagement surfaces from the plane of the camshaft axis in accordance - B - in Fig. 2
Fig. 1 zeigt einen Ventiltrieb mit untenliegender Nockenwelle 1, die im Zylinderblock 2 ge lagert ist. Unter Zwischenschaltung der Hubelemente - Flachstößel 3, Stützkopf 4, Stößel stange 5 und dem im Zylinderkopf 6 gelagerten Kipphebel 7 - ist das Ventil 8 entgegen der Ventilfeder 9 vom Nocken 10 betätigbar. Fig. 1 shows a valve train with underlying camshaft 1 , which is supported in the cylinder block 2 GE. With the interposition of the lifting elements - flat tappet 3 , support head 4 , tappet rod 5 and the rocker arm 7 mounted in the cylinder head 6 - the valve 8 can be actuated by the cam 10 against the valve spring 9 .
In Fig. 2 ist ein Ventiltrieb mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung im Bereich A der Fig. 1 gezeigt. Ein Flachstößel 3 steht mit einem Nocken 10 im Eingriff, der im Zylinderblock 2 des Motors gelagert ist. Schiebbar gelagert angeordnet ist innerhalb des Flachstößels 3 ein Stößel element 13 mit der aus den Mitnehmern 16 und den Sperrkörpern 17 gebildeten Mitnehmer einrichtung 15. FIG. 2 shows a valve train with the configuration according to the invention in area A of FIG. 1. A flat tappet 3 is in engagement with a cam 10 which is mounted in the cylinder block 2 of the engine. Slidably mounted is arranged within the flat tappet 3, a tappet element 13 with the driver device 15 formed from the drivers 16 and the blocking bodies 17 .
Das Stößelelement 13 durchdringt den Flachstößel 3 und steht bei unwirksamer Mitnehmer einrichtung ständig mit dem Nocken 11 im Eingriff. Dieser Nocken 11 weist gegenüber dem Nocken 10 geringeren Hub auf, der bei dem vorbeschriebenen Zustand auf das Ventil 8 über tragen wird. Der Flachstößel 3 bewegt sich leer gegen die am Stößelelement 13 abgestützte Feder 14.The plunger element 13 penetrates the flat plunger 3 and is in constant ineffective driver device with the cam 11 in engagement. This cam 11 has a smaller stroke than the cam 10 , which will carry over to the valve 8 in the above-described state. The flat tappet 3 moves empty against the spring 14 supported on the tappet element 13 .
Bei eingeschalteter Mitnehmereinrichtung 15 wird der größere Hub des Nockens 10 über das Stößelelement 13 und die übrigen Hubübertragungselemente auf das Ventil 8 übertragen, dabei ist der Eingriff des Stößelelementes 13 am Nocken 11 aufgehoben. Die Mitnehmereinrichtung 15 kann stets beim Durchlauf des Bereiches paralleler Nockengrundkreise NGK der Nocken 10 und 11 eingeschaltet werden. In diesem Bereich stehen sich dann jeweils die Mitnehmer 16 und die Gegenkonturen 18 für die Herstellung des Eingriffs geeignet gegenüber.When the driver device 15 is switched on, the larger stroke of the cam 10 is transmitted to the valve 8 via the tappet element 13 and the other stroke transmission elements, the engagement of the tappet element 13 on the cam 11 being canceled. The driver device 15 can always be switched on when passing through the area of parallel cam base circles NGK of the cams 10 and 11 . In this area, the drivers 16 and the counter contours 18 are then suitably opposed to one another for the production of the intervention.
Der maximale Hub kann bei beiden Nocken 10; 11 gleich oder unterschiedlich sein, jedoch darf der Hub des Nockens 11 in keiner Drehstellung der Nockenwelle 1 größer als der Hub der Nockenhälften 10 sein.The maximum stroke can be at both cams 10 ; 11 may be the same or different, but the stroke of the cam 11 may not be greater than the stroke of the cam halves 10 in any rotational position of the camshaft 1 .
Erfindungsgemäß weist das Stößelelement 13 - wie in Fig. 3 ersichtlich - einen sich quer zur Nockenwelle 1 und ggf. voll über den Durchmesser des Flachstößels 3 erstreckenden Eingriffs kopf 13a auf, welcher der Breite des Nockens 11 für geringes Öffnen angepaßt ist. Der Ein griffskopf 13a durchreicht mit der dargestellten Kontur eine entsprechende Aussparung 13 im Flachstößel 3 bis zur Führungspartie des Stößelelementes 13 mit der Mitnehmereinrichtung 15. Vorteilhaft sind die Eingriffsflächen der Nocken 10; 11 am Flachstößel 3 und/oder dem Ein griffskopf 13a des Stößelelementes 13 über der Achse C-C - diese ist dargestellt in Fig. 3 - gleichartig oder unterschiedlich gewölbt ausführbar. According to the tappet element 13 - as can be seen in Fig. 3 - a head 13 a extending transversely to the camshaft 1 and possibly fully over the diameter of the flat tappet 3 , which is adapted to the width of the cam 11 for little opening. The handle head 13 a passes with the illustrated contour a corresponding recess 13 in the flat tappet 3 to the guide portion of the tappet element 13 with the driver device 15 . The engagement surfaces of the cams 10 are advantageous; 11 on the flat tappet 3 and / or a handle head 13 a of the tappet element 13 above the axis CC - this is shown in Fig. 3 - can be executed in the same or different manner.
Damit können die Eingriffsverhältnisse zwischen den zwei Nocken 11 bzw. den Nockenhälften 10 und dem Flachstößel 3 bzw. dem Eingriffskopf 13a des Stößelelementes 13 auf der begrenz ten Fläche des Durchmessers vom Flachstößel 3 in geeigneter Weise gestaltet werden.Thus, the engagement ratios between the two cams 11 or the cam halves 10 and the flat tappet 3 or the engagement head 13 a of the tappet element 13 on the limited area of the diameter of the flat tappet 3 can be designed in a suitable manner.
Claims (2)
ein Stößelelement (13) ist in einem mit einem ersten Nocken (10) im Eingriff stehenden Flachstößel (3) in Wirkrichtung schiebbar gelagert und steht, diesen durchdringend, mit einem zwischen den Hälften des ersten Nockens (10) angeordneten zweiten Nocken (11) mit geringerem Hub als der erste Nocken (10) oder mit gleichem Hub wie dieser in Eingriff,
zwischen dem Flachstößel (3) und dem Stößelelement (13) ist eine ein- und ausschaltbare Mitnehmereinrichtung (15) angeordnet, welche im eingeschalteten Zustand den Flachstößel (3) und das Stößelelement (13) miteinander koppelt, die Mitnehmereinrichtung (15) weist mittels eines Sperrelements (17) oder mehrerer Sperrelemente (17) schaltbare Mitnehmer (16) auf, die während des Durchlaufs des Nockengrundkreises (NKG) zwischen Flachstößel (3) und Stößelelement (13) in Eingriff bringbar sind, dabei ist das Sperrelement (17) oder sind die Sperrelemente (17) quer zur Längsachse des Flachstößels (3) bzw. Stößelelementes (13) bewegbar,
das Stößelelement (13) weist einen Eingriffskopf (13a) auf, dessen Ausdehnung quer zur Nockenwelle (1) größer ist als seine Ausdehnung in Richtung der Achse der Nockenwelle (1).1. Switchable valve train for gas exchange valves of internal combustion engines with at least one rocker arm, one tappet and preferably one tappet rod for each valve and with a camshaft underneath and the following structure:
a tappet element ( 13 ) is mounted in a flat tappet ( 3 ) which is in engagement with a first cam ( 10 ) and can be pushed in the effective direction and, penetrating it, also stands with a second cam ( 11 ) arranged between the halves of the first cam ( 10 ) less stroke than the first cam ( 10 ) or with the same stroke as this,
Between the flat tappet ( 3 ) and the tappet element ( 13 ) there is a driver device ( 15 ) which can be switched on and off and which couples the flat tappet ( 3 ) and the tappet element ( 13 ) to one another in the switched-on state, the driver device ( 15 ) has a Locking element ( 17 ) or a plurality of locking elements ( 17 ) switchable drivers ( 16 ), which can be brought into engagement between the flat tappet ( 3 ) and tappet element ( 13 ) during the passage of the cam base circle (NKG), the locking element ( 17 ) being or being the locking elements ( 17 ) can be moved transversely to the longitudinal axis of the flat tappet ( 3 ) or tappet element ( 13 ),
the plunger element ( 13 ) has an engagement head ( 13 a), the extent of which transversely to the camshaft ( 1 ) is greater than its extent in the direction of the axis of the camshaft ( 1 ).
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