DE4408808A1 - Ventiltrieb mit einem unwirksamschaltbaren oder zwei alternativ wirksamschaltbaren Nocken für Ladungswechselventile von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb der im Oberbegriff des 1. Anspruches beschriebenen Art.

Vorbekannt sind Ventiltriebe der eingangs bestimmten Gattung, insbesondere durch die in DE-PS 38 00 347 gezeigten Ausführungen der Fig. 2; 3; 5 u. 6. Ein erster auf einer Welle im Zylinderkopf gelagerter Übertragungshebel steht einerseits mit dem ersten Nocken für geringes Öffnen im Eingriff und ist über eine Spielausgleichsvorrichtung am Ventil abgestützt. Ein zweiter U-förmiger Übertragungshebel steht mit den Nockenhälften des 2. Nockens für größtes Öffnen im Eingriff und ist mittels einer Mitnehmereinrichtung an den ersten Übertragungshebel, somit wirksam für den Ventilhub, ankoppelbar. Die Mitnehmereinrichtung ist als schaltbare radiale Stiftkupplung zwischen angrenzenden radialen Konturen beider Übertragungshebel ausgestaltet.

Nachteilig ist bei diesen Ausführungen, daß die Mitnehmereinrichtung einen Mitnehmer aufweist, der einen Formschluß bei Eingriff in eine Bohrung herstellt. Winkelstellung und axiale Lage der Übertragungshebel müssen exakt stimmen.

Aufgabe der Erfindung ist es, vorgenannte Nachteile bei einem Ventiltrieb der eingangs bestimm­ ten Art zu vermeiden, d. h. beim Einschalten des großen wirksamen Hubes soll das Mitnehmer­ element eine Zentrierfunktion, unabhängig von Öldruckschwankungen, sowohl in axialer als auch radialer Richtung haben und unter Krafteinwirkung im Formschluß gehalten sein. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschriebene Gestaltung gelöst.

Die Anwendung von hydraulisch alternativ verlagerbaren Sperrschiebern für das Bewegen und Sperren der Mitnehmer ergibt eine Selbsthemmung und eine Unempfindlichkeit gegen Druckschwankungen des Steuerdruckes an den Sperrschiebern. Mittels der sphärischen Ein­ griffskontur am Mitnehmer und der Eingriffskontur an einem der Stößel wird eine axiale und radiale Selbstzentrierung zwischen den Übertragungshebeln erzielt.

Vorteilhafte Einordnungen der Mitnehmereinrichtungen ergeben sich sowohl am oberen Be­ reich oder neben dem Spielausgleichselement als auch bei einem zweiarmigen ersten Übertra­ gungshebel, wenn die Mitnehmereinrichtung jeweils über den Nocken angeordnet ist.

Die Merkmale der weiteren Unteransprüche sind mit ihren Vorteilen in der Beschreibung erläutert.

Anhand von Zeichnungen werden nachfolgend Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebes im Teilschnitt mit Blickrichtung senkrecht auf die Übertragungshebel und die Nockenwelle;

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Schnitt A-A in Fig. 1;

Fig. 3 u. 4 einen Teilschnitt der Übertragungshebel mit unwirksamer und wirksamer Mitnehmereinrichtung angeordnet am oberen Bereich oder neben dem Versorgungsraum des hydraulischen Spielausgleichselementes;

Fig. 5 u. 6 eine Seitenansicht der Übertragungshebel im Teilschnitt mit (über der Nocken­ welle) angeordneter geschalteter und ungeschalteter Mitnehmereinrichtung;

Fig. 7 eine Seitenansicht gemäß Fig. 1 mit einer besonderen Federanordnung.

In Fig. 1 ist schematisiert die im Zylinderkopf gelagerte Nockenwelle 1 mit zwei unterschied­ lichen Nocken 2; 3a; 3b dargestellt, die einem Ventil bzw. Ventilpaar zugeordnet sind. Der Nocken für max. Hub ist mittig und beidseits von diesem die symmetrischen Nockenhälften 3a; 3b eines Nockens für minimalen Hub angeordnet.

Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt des erfindungsgemäßen Ventiltriebes gemäß Schnitt A-A in Fig. 1. Mit dem Nocken 2 steht ein Übertragungshebel 5 durch die Kraft der Feder 8 ständig im Ein­ griff; während den Nockenhälften 3a; 3b ein U-förmiger Übertragungshebel 6 für den Eingriff zugeordnet ist. Die Übertragungshebel 5; 6 sind unabhängig voneinander schwenkbar, jedoch gleichachsig auf einer Lagerbüchse 7 gelagert, mittels der sie auf einer Achse 4 im Zylinderkopf gemeinsam gelagert sind. Bei solcher Ausführung wirken die Verspannkräfte der Mitnehmerein­ richtung 12 nur als statische Kräfte in der Einheit der Übertragungshebel 5; 6 und der Lager­ büchse 7.

An den Übertragungshebel 5 greift vorzugsweise eine am Zylinderkopf gegengelagerte Zug­ feder 8 oder eine, über eine Druckhülse 82 wirkende Druckfeder 81 - Fig. 7 - an, deren Kraft einen ständigen Eingriff des Übertragungshebels 5 am zugeordneten Nocken 2 bewirkt.

Der Übertragungshebel 6 stützt sich über eine in ihm gelagerte Spielausgleichseinrichtung 10 auf dem Schaft eines Ventils 9 ab und stellt den Eingriff zu den Nockenhälften 3a; 3b her. Die Übertragungshebel 5; 6 sind mittels einer Mitnehmereinrichtung 12 formschlüssig koppel­ bar, dargestellt in Fig. 2.

In Fig. 3 und 4 ist der Aufbau der Mitnehmereinrichtung 12 erkennbar. Kugeln 13 bilden die Mitnehmer, die parallel zur Welle schiebbarer Sperrelemente 14 im Übertragungshebel 6 eine Gegenkontur des Übertragungshebels 5 in Eingriff gebracht werden können. Dies jedoch, aus­ schließlich beim Durchlaufen des Bereiches paralleler Grundkreissektoren des Nockens 2 und der Nockenhälften 3a; 3b. Die Sperrelemente 14 weisen hierzu jeweils eine Kontur 15 auf, die die Kugel 13 beim Hub des Sperrelementes 14 unter Wirkung von Öldruck in Sperrstellung durch Eingriff in die sphärische Gegenkontur 51 im Übertragungshebel 5 verlagert und in dieser hält.

Das in der Führungsbohrung 16 im Übertragungshebel 6 dichtend geführte Sperrelement 14 ist über Kanäle 17; 18 alternativ mit Druck beaufschlagbar und damit verlagerbar. Wechsel­ weise speist die Überstrombohrung 21 oder 22 den Versorgungsraum 20 des Spielausgleichs­ elementes 10.

Mit einer solchen Anordnung kann sowohl eine Ventilabschaltung als auch eine alternative Umschaltung zwischen zwei unterschiedlichen Nocken 2; 3a; 3b bewirkt werden. Bei einer Ventilabschaltung sind die in Fig. 2 dargestellten Nocken 3a; 3b jeweils durch eine Stützkontur 3c ersetzt - siehe Fig. 1 -, die das Ventil im Prinzip geschlossen läßt oder aber zur Selbstreinigung nur zur Freigabe eines ganz geringen Luftspaltes öffnet.

Denkbar wäre es auch, zur Steuerung eines Auslaßventils die Nockenhälften 3a; 3b für dessen normale Auslaßfunktion zu bemessen, jedoch den Nocken 2 zur Steuerung dieses Auslaßven­ tils für einen Motorbremsbetrieb, durch Entlastung des Verdichtungsdruckes, vorzusehen.

Fig. 5 und 6 zeigt einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit über der Nockenwelle angeordneter Mitnehmereinrichtung im unwirksamen und wirksamen Zustand. In Fig. 5 ist der Hub am Übertragungshebel 5 erkennbar. Der Übertragungshebel 6 wird nicht mitgenommen, das Ven­ til 9 ist abgeschaltet. Die Feder 8, die den Übertragungshebel 5 mit dem Nocken 5 ständig im Eingriff hält, ist nicht dargestellt.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung für die Feder 81, bei der die Wirkungslinie ihrer Kraft in günstiger Weise über die Druckhülse 82 direkt auf den Nocken 2 gerichtet ist.

Die Funktion der Feder 8 könnte auch durch eine gewundene oder gerade Biegefeder - Haar­ nadelfeder - in entsprechender Weise übernommen werden.

Claims (9)

1. "Ventiltrieb mit einem unwirksamschaltbaren Nocken oder zwei alternativ wirksamschalt­ baren Nocken für Ladungswechselventile von Brennkraftmaschinen" mit folgendem Aufbau:

• - einem Ventil sind eine Stützkontur oder ein Nocken für geringes Öffnen bzw. zur Entlastung (3a) und ein Nocken für normales Öffnen (2) zugeordnet,
• - ein erster im Zylinderkopf gelagerter Übertragungshebel (6) steht mit dem Nocken für geringes Öffnen bzw. zur Entlastung oder der Stützkontur (3a) direkt oder indirekt im Eingriff und ist über eine Spielausgleichsvorrichtung (10) am Ventil abgestützt,
• - ein im Zylinderkopf gleichachsig zum ersten Übertragungshebel (6) gelagerter zweiter Übertragungshebel (5) steht mit dem Nocken für normales Öffnen (2) direkt oder in­ direkt im Eingriff und ist mittels einer schaltbaren Mitnehmereinrichtung (12) mittelbar am Ventil abstützbar,
• - die Mitnehmereinrichtung (12) weist einen radial zur Lagerachse der Übertragungshebel schiebbare Mitnehmer (13) auf und ist zwischen parallelen Konturen der Übertragungs­ hebel (5; 6) angeordnet

und ist beim Durchlaufen des oder der Grundkreise schaltbar,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - ein im ersten Übertragungshebel (6) radial geführter, mittels eines parallel zur Lagerachse (LA) der Übertragungshebel (5; 6) hydraulisch verlagerbaren Sperrschiebers (14) schiebbarer Mitnehmerkörper (13) weist eine sphärische Eingriffskontur auf;
• - die sphärische Eingriffskontur des Mitnehmers (13) ist vermittels des Sperrschiebers (14) mit dem zweiten Übertragungshebel (5) in eine sphärische Gegenkontur (51) form- und kraftschlüssig in Eingriff bringbar und haltbar,
• - beide Übertragungshebel (5; 6) weisen eine gemeinsame Lagerbüchse (7) auf, die auf der Achse (4) für die Übertragungshebel (5; 6) gelagert ist.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltölkanäle (17; 18) für den Sperrschieber (14) in dessen Endlagen alternativ mit dem Versorgungsraum (20) des hydraulischen Spielausgleichselementes (10) verbunden sind.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der beaufschlagte Schaltölkanal (17 oder 18) mittels des Sperrschiebers (14) an dessen beaufschlagter Seite mit vom Sperrschieber (14) in dessen radialer Führung frei­ gegebenen Überströmbohrungen (21 oder 22) mit dem Versorgungsraum (20) des hydrau­ lischen Spielausgleichselementes (10) verbunden ist.

4. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (61) des Sperrschiebers (14) am oberen Bereich oder neben der Aufnahmebohrung, dem Versorgungsraum (20) des hydraulischen Spielausgleichselementes (10) angrenzend angeordnet ist.

5. Ventiltrieb nach Anspruch 1 mit einem zweiarmigen ersten Übertragungshebel (6), der über eine Spielausgleichseinrichtung am Ventil abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbohrung (61) des Sperrschiebers (14) überhalb der Nocken (2; 3) verlaufend angeordnet ist.

6. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrschieber (14) oder der erste Übertragungshebel (6) einen Kurzschlußquerschnitt (19) zwischen den beidseitigen Schaltölkanälen (17; 18) aufweist.

7. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (6) von einem einstellbaren Anschlag (30) bei geschlossenem Ventil (9) entgegen dem Spielausgleichselement (10) in einer Lage entsprechend dem Grundkreis des Nockens gehalten ist.

8. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Übertragungshebel (5) oberhalb des Nockens (2) eine schiebbar geführte, unter Federkraft stehende Druckhülse (82) zugeordnet ist.