AT394249B - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

AT 394 249 B

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder mit zumindest zwei bezüglich einer die Achse des Zylinders und der Kurbelwelle enthaltenden Mittelebene sich gegenüberliegenden, zumindest annähernd parallel zueinander im Zylinderkopf angeordneten Ventilen, nämlich einem Auslaß- und einem Einlaßventil, die von einer gegenüber der Mittelebene seitlich versetzt im Bereich des Zylinderkopfes parallel zur Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle über mindestens einen Nocken und über mindestens zwei Zwischenhebel betätigbar sind, von denen der dem der Nockenwelle näherliegenden Ventil zugeordnete Zwischenhebel als unterhalb der Nockenwelle liegender und an der Außenseite des Zylinderkopfes gelagerter Schlepphebel und der dem von der Nockenwelle weiter entfernten Ventil zugeordnete Zwischenhebel als Schwinghebel mit ober dem Schlepphebel und parallel zur Nockenwelle liegender Schwingachse ausgebildet isL

Es sind Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen zwei Zylinderreihen V-förmig gegeneinander versetzt angeordnet sind, wobei jede Zylinderreihe eine an der dem V-Raum zwischen den Zylinderreihen zugeordneten Seite liegende Nockenwelle aufweist, die oberhalb der Ansaugkanäle etwa in der Höhe des oberen Abschlusses des Kühlmantels des Zylinderkopfes seitlich neben den Einlaßventilen gelagert ist Die Betätigung der Ventile erfolgt über unterschiedlich lange Schwinghebel, deren Schwingachse im Raum oberhalb der Nockenwelle liegt und die zumindest zur Betätigung der an der der Nockenwelle gegenüberliegenden Seite angeordneten Ventile sehr lang und ausladend sein müssen, was Probleme hinsichtlich von unerwünschten Elastizitäten im Ventiltrieb sowie auch hinsichtlich des Gesamtgewichtes und der Außenabmessungen der Maschine ergibt.

Bei einer aus der GB-PS 960 396 bekannten Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art sind zwar im Zylinder auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelebene Einlaß- und Auslaßventile angeordnet, doch werden beide gegenüberliegenden Ventile von einem einzigen Nocken betätigt. Dies ist insofern nachteilig, als weder die Nockenform noch die Steuerzeit optimal für den Ein- und Auslaß gewählt werden können. Vielmehr müssen Kompromisse aus der Geometrie eingegangen werden, die bei einem modernen Hochleistungsmotor nicht tragbar sind.

Eine weitere Brennkraftmaschine gemäß der GB-PS 1 043 705 gehört insofern einer anderen Gattung als der Erfindungsgegenstand an, als bei ihr alle vier Ventile Auslaßventile sind und der Einlaß der Luft über Schlitze in der Zylinderwand erfolgt. Die Ventile werden hier von Nocken betätigt, welche um 180° versetzt auf der Nockenwelle sitzen, und zwar in einer Normalebene auf die Nockenwellenachse.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Ausführungen zu beseitigen und eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei der die Steuerzeiten für die Ein- und Auslaßventile beliebig gewählt werden können.

Ausgehend von einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Betätigung der zwei bezüglich der Mittelebene sich gegenüberliegenden Ventile auf der Nockenwelle in einem axialen Abstand zwei Nocken angeordnet sind, und daß der bzw. jeder Schwinghebel parallel zu der durch die Achse der Nockenwelle und die Schwingachse bestimmten Ebene gekröpft ausgebildet ist. Durch diese Konstruktion werden eine besonders kompakte Bauweise des Ventiltriebes und eine sehr gute Anpassungsmöglichkeit der Steuerzeiten für die einzelnen Ventile an die jeweiligen Betriebsbedingungen gewährleistet.

Die Fertigung und Einstellung des Ventiltriebes kann nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung noch dadurch erleichtert werden, daß die Schwingachse für den bzw. jeden Schwinghebel in der gleichen Höhe über dem Zylinderkopfboden wie die Nockenwelle liegt

Besonders günstig ist es bei einer Brennkraftmaschine mit vier sich jeweils paarweise bezüglich der Mittelebene gegenüberliegenden Ventilen je Zylinder, wenn die Nocken und die Schlepphebel zur Betätigung der der Nockenwelle näherliegenden Ventile zwischen den Nocken und den Schwinghebeln zur Betätigung der von der Nockenwelle weiter entfernten Ventile angeordnet sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei einen Schnitt im Bereich des Zylinderkopfes einer erfindungsgemäß ausgebildeten Brennkraftmaschine in einer senkrecht zur Längsmittelebene stehenden und die Zylinderachse enthaltenden Querebene, Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie (II-Il) in Fig. 1, Fig. 3 zeigt eine Ansicht entlang des Pfeiles (ΠΙ) in Fig. 1 bei abgenommenem Ventilgehäusedeckel und Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie (IV-IV) in Fig. 1, wobei hier auch die in den anderen Fig. weggelassene Einspritzdüse dargestellt ist.

Die nur im Bereich des Zylinderkopfes (1) dargestellte Mehrzylinder-Brennkraftmaschine weist je Zylinder vier sich jeweils paarweise bezüglich einer die Zylinderachse (2) und die hier nicht dargestellte Kurbelwellenachse enthaltenden Mittelebene gegenüberliegende Ventile (4,5) auf, die hängend und zumindest annähernd parallel zueinander, sowie hier auch zur Zylinderachse (2), im Zylinderkopf (1) angeordnet und in entsprechenden Führungsbüchsen (6) geführt sind. Die beiden, die zugehörigen Auslaßkanäle (7) abschließenden Auslaßventile sind mit (4) und die beiden, die zugehörigen Einlaßkanäle (8) abschließenden Einlaßventile sind mit (5) bezeichnet.

Alle vier Ventile jedes Zylinders werden von einer gegenüber der Mittelebene (3) seitlich versetzt im Zylinderkopf (1) parallel zur nichtdargestellten Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle (9) über separate Nocken (10, 11) und Zwischenhebel betätigt. Die die nockenwellenseitigen Auslaßventile (4) betätigenden Zwischenhebel sind unmittelbar unter der Nockenwelle (9) liegend angeordnet und als einarmige Schlepphebel (12) ausgebildet. Die die jeweils bezüglich der Mittelebene (3) gegenüberliegend angeordneten Einlaßventile (5) betätigenden Zwischenhebel sind als Schwinghebel (13) mit ober den Schlepphebeln (12) und parallel zur Nockenwelle (9) -2-

Claims (3)

1. AT 394 249 B liegender Schwingachse (14) ausgeführL Jeder Schlepphebel (12) ist mit seinem dem zu betätigenden Auslaßventil (4) abgewandten Ende am Zylinderkopf (1) gelagert, wobei eine Höhenverstellung bezüglich des Widerlagers (15) über einen Kugelbolzen (16) mit Gewinde (17) und Kontermutter (18) ermöglicht ist. Der Kontakt mit dem zugehörigen Nocken (11) erfolgt über eine etwa mittig zwischen den beiden Enden des Schlepphebels (12) angeordnete Rolle (19), die Reibungsverluste im Ventiltrieb verringert und im Betrieb der Anordnung über die Ventilfeder (20), die auf einen Ventilteller (21) wirkt, gegen den Nocken (11) belastet ist. Der Schwinghebel (13), dessen Schwingachse (14) hier in der gleichen Höhe über dem Zylinderkopfboden wie die Nockenwelle (9) liegt, ist geknickt ausgebildet, wobei die mit dem zugehörigen Nocken (10) zusammenwirkende Rolle (22) oberhalb einer die Achse der Nockenwelle (9) enthaltenden, senkrecht zur Zylinderachse (2) liegenden Ebene liegt An dem der Rolle (22) bzw. dem Angriff der Nockenwelle (9) abgewandten anderen Ende des zweiarmigen Schwinghebels (13) ist ein über ein Schraubgewinde (23) mit Kontermutter (24) höhenverstellbares Betätigungsglied (25) vorgesehen, welches über eine Gelenkpfanne (26) auf den gegenüber den Auslaßventilen (4) verlängerten Schaft der Einlaßventile (5) einwirkt Der Kontakt zwischen dem Betätigungsglied (25) und dem Schaft des Ventiles (5) ist durch die Ventilfeder (27) bzw. den Ventilteller (28) im Betrieb der Anordnung sichergestellt Insbesondere in Fig. 3 ist die Anordnung der Ventile, Nocken und Zwischenhebel bezüglich einer senkrecht zur Mittelebene (3) stehenden und die Zylinderachse (2) enthaltenden Querebene (29) ersichtlich. Zwei separate, einarmige Schlepphebel (12) bzw. zugehörige Nocken (11) sind jeweils bezüglich der Querebene (29) innerhalb von je zwei separaten Schwinghebeln (13) bzw. zugehörigen Nocken (10) angeordnet, wobei hier die Schlepphebel (12) im wesentlichen gestreckt und die Schwinghebel (13) - neben der in Fig. 1 ersichtlichen Knickung - mit einer seitlichen Kröpfung ausgeführt sind. Ebenfalls in Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Schwingachse (14), die in der gleichen Ebene wie die Nockenwelle (9) im Zylinderkopf (1) angeordnet ist, im Bereich der Zylinderachse (2) eine zylinderschalenförmige Ausnehmung (30) aufweist um der in Fig. 4 samt Haltebügel (31) und Befestigungsschraube (32) eingezeichneten Einspritzdüse (33) Platz zu machen, die im Bereich ihrer Durchdringung des Wassermantels (34) des Zylinderkopfs (1) in einer Hülse (35) geführt ist. Da die Schwingachse (14) zwischen den Befestigungs- bzw. Lagerstellen an den Querwänden (36) des Zylinderkopfes (1) nur relativ kurz ist ist auch im Bereich der Ausnehmung (30) eine ausreichende Festigkeit bzw. Steifigkeit der Schwingachse sichergestellt. Abgesehen von der in Fig. 3 ersichtlichen Anordnung könnten aber natürlich die einzelnen Zwischenhebel auch abhängig von der gegebenen Lage der einzelnen Ventile und der Nocken an der Nockenwelle anders ausgeführt sein - z. B. mit anderer Kröpfung oder schrägliegend. Auch die Ausbildung bzw. Notwendigkeit der Ausnehmung (30) richtet sich ganz nach den jeweiligen konstruktiven Gegebenheiten im Ventiltrieb. Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den am oberen Rand des Zylinderkopfes (1) an einem Flansch (37) unter Zwischenlage einer Dichtung (38) aufgesetzten Ventilgehäusedeckel (39) sowie auf eine im Bereich des Widerlagers (15) im Zylinderkopf (1) durchgehende Schmierölbohrung (40) zur Schmierung des Ventiltriebes verwiesen. Die dargestellte und besprochene Anordnung zeichnet sich durch die Ermöglichung einer besonders gedrängten Anordnung der Elemente des Ventiltriebes aus, die zufolge von relativ kurzen Längen der erforderlichen Zwischenhebel einen steifen Ventiltrieb bei gleichzeitig sehr geringen Außenabmessungen der Maschine und niedrigem Gewicht erlaubt PATENTANSPRÜCHE 1. Brennkraftmaschine mit zumindest einem Zylinder mit zumindest zwei bezüglich einer die Achse des Zylinders und der Kuibelwelle enthaltenden Mittelebene sich gegenüberliegenden, zumindest annähernd parallel zueinander im Zylinderkopf angeordneten Ventilen, nämlich einem Auslaß- und einem Einlaßventil, die von einer gegenüber der Mittelebene seitlich versetzt im Bereich des Zylinderkopfes parallel zur Kurbelwelle angeordneten Nockenwelle über mindestens einen Nocken und über mindestens zwei Zwischenhebel betätigbar sind, von denen der dem der Nockenwelle näherliegenden Ventil zugeordnete Zwischenhebel als unterhalb der Nockenwelle liegender und an der Außenseite des Zylinderkopfes gelagerter Schlepphebel und der dem von der Nockenwelle weiter entfernten Ventil zugeordnete Zwischenhebel als Schwinghebel mit ober dem Schlepphebel und parallel zur Nockenwelle liegender Schwingachse ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der zwei bezüglich der Mittelebene (3) sich gegenüberliegenden Ventile (4, 5) auf der Nockenwelle (9) in einem axialen Abstand zwei Nocken (10,11) angeordnet sind, und daß der bzw. jeder Schwinghebel (13) parallel zu der durch die Achse der Nockenwelle (9) und die Schwingachse (14) bestimmten Ebene gekröpft ausgebildet ist. -3- AT 394 249 B
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingachse (14) für den bzw. jeden Schwinghebel (13) in der gleichen Höhe über dem Zylinderkopfboden wie die Nockenwelle (9) liegt.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, mit vier sich jeweils paarweise bezüglich der Mittelebene gegen-5 überliegenden Ventilen je Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (11) und die Schlepphebel (12) zur Betätigung der der Nockenwelle (9) näherliegenden Ventile (4) zwischen den Nocken (10) und den Schwinghebeln (13) zur Betätigung der von der Nockenwelle (9) weiter entfernten Ventile (5) angeordnet sind (Fig. 3). 10 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-