DE1211023B - Valve control for internal combustion engines - Google Patents

Description

Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen, bei der ein muldenförmiger Kipphebel vorgesehen ist, der zwischen seinen Enden mittels einer an im vorgesehenen Kugelpfanne um einen Kugelkopf schwenkbar gelagert ist, der sich gegen den Kopf eines im Zylinderdeckel befestigten Stehbolzens abstützt, und bei der eine Ventilspielausgleichvorrichtung im Bereich des Kipphebels selbst vorgesehen ist.Valve control for internal combustion engines The invention relates to a Valve control for internal combustion engines, in which a trough-shaped rocker arm is provided is that between its ends by means of a ball socket provided in the Ball head is pivotably mounted, which is against the head of one in the cylinder cover supported stud bolt, and in which a valve lash adjuster is provided in the area of the rocker arm itself.

Man kennt bereits Ventilsteuerungen mit Ventilspielausgleichvorrichtungen der vorstehend näher beschriebenen Art, die im Gegensatz zu den ebenfalls bekannten hydraulisch oder mit einem Dehnungskörper wirkenden Ventilspielausgleichvorrichtungen mit mechanischen Mitteln arbeiten, die innerhalb der Mulde des muldenförmigen Kipphebels angeordnet sind. Diese Vorrichtungen sind, indem sie den im Zylinderkopf befestigten Stehbolzen umgeben, zwischen den in der Kugelpfanne des muldenförmigen Kipphebels liegenden Kugelkopf und -den Kopf des Stehbolzens eingespannt. Die Vorrichtungen bestehen aus Federn und Teilen, die sich über schiefe Ebenen gegeneinander abstützen. Wenn sich die Teile gegeneinander bewegen, ändert sich unter dem Einfluß der schiefen Ebenen die wirksame Länge der Vorrichtung, so daß sich der Kipphebel hebt und senkt, wodurch sich das Ventilspiel im gewünschten Sinne ändert. Die so bekanntgewordenen Ausgleichvorrichtungen sind einem hohen Verschleiß unterworfen. Sie sind wegen ihrer Vielteiligkeit teuer in der Herstellung und in ihrer Wirkung nicht absolut sicher wegen einer möglichen Veränderlichkeit der Reibungsverhältnisse zwischen den Teilen, die sich mit schiefen Ebenen gegeneinander abstützen.Valve controls with valve lash adjustment devices are already known of the type described in more detail above, which in contrast to the also known valve lash adjustment devices that work hydraulically or with an expansion body work with mechanical means that are inside the trough of the trough-shaped rocker arm are arranged. These devices are by attaching the in the cylinder head Surrounding studs, between those in the ball socket of the trough-shaped rocker arm lying ball head and -the head of the stud clamped. The devices consist of springs and parts that are supported against each other over inclined planes. When the parts move against each other, changes under the influence of the crooked Levels the effective length of the device so that the rocker arm rises and falls, whereby the valve clearance changes in the desired sense. The ones that have become so well known Compensating devices are subject to high wear. You are because of her The multi-part structure is expensive to manufacture and its effect is not absolutely certain due to a possible variability of the friction conditions between the parts, which support each other with inclined planes.

Die Erfindung vermeidet die bestehenden Nachteile dadurch, daß die Ausgleichvorrichtung ein Bimetallelement ist, welches den Stehbolzen umgibt.The invention avoids the existing disadvantages in that the Compensating device is a bimetal element which surrounds the stud bolt.

Bimetallelemente zum Ausgleich des Ventilspiels sind nicht neu. So ist es bekanntgeworden, den Kipphebellagerbock als Bimetallelement auszubilden. Es wurde auch ein Kipphebel bekannt, der selbst als Bimetallelement ausgebildet ist. Der Kipphebel ist mit seiner Hauptmasse um einen Bolzen schwenkbar und oben mit einem Zweitmetall abgedeckt. Das auf diese Weise gebildete Bimetallelement umgibt nicht einen Stehbolzen. Dieser Kipphebel besitzt auch keine Mulde zur Aufnahme eines Kugelkopfes zwecks Abstützung gegen einen im Zylinderkopf befestigten Stehbolzen. Einer solchen Mulde kommt jedoch im Rahmen der neuen Erfindung eine besondere Bedeutung zu. Sie ist nämlich in vorteilhafter Weise dazu geeignet, den Wärmeträger Schmieröl aufzufangen und dadurch einen ausgezeichneten Kontakt mit dem Bimetallglied herzustellen, der für die schnelle Wirksamkeit des Bimetallgliedes von außerordentlicher Bedeutung ist. Es ist bisher keine Ventilspielausgleichvorrichtung bekanntgeworden, die mit einem Bimetallelement oder mit einem Ausdehnungskörper arbeitet, bei der in gleich vorteilhafter Weise der Wärmezustand der Maschine in der erfindungsgemäßen Weise ohne Verzug auf das hier in Rede stehende Ausgleichelement einwirkt.Bimetal elements to compensate for valve clearance are not new. So it has become known to design the rocker arm bracket as a bimetallic element. A rocker arm was also known, which itself is designed as a bimetallic element is. The main mass of the rocker arm can be swiveled around a bolt and at the top covered with a second metal. Surrounds the bimetal element formed in this way not a stud. This rocker arm also has no recess for receiving one Ball head for the purpose of support against a stud bolt fastened in the cylinder head. However, such a trough is of particular importance in the context of the new invention to. This is because it is advantageously suitable for the heat transfer medium lubricating oil catch and thereby establish excellent contact with the bimetal link, which is of extraordinary importance for the rapid effectiveness of the bimetal link is. So far, no valve lash adjuster has become known that with a bimetal element or with an expansion body works in the same advantageously the heat state of the machine in the manner according to the invention acts without delay on the compensation element in question here.

Eine sehr einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt sich durch die Ausbildung des muldenförmigen Kipphebels als Bimetallelement. Ein solcher Kipphebel bietet dem Wärmeträger Schmieröl eine besonders große Oberfläche dar, wodurch der Kipphebel sehr schnell reagiert. Es soll hier nicht unerwähnt bleiben, daß muldenförmige Kipphebel an sich bekannt sind, die aus zwei Lagen von aufeinandergelegten Blechpreßteilen bestehen. Die Blechpreßteile bestehen jedoch aus dem gleichen Werkstoff. Sie sind deshalb aufeinandergelegt, daß es möglich ist, zwischen ihnen einen Kanal zur Förderung des Schmieröls vorzusehen.A very simple embodiment of the invention results from the formation of the trough-shaped rocker arm as a bimetal element. Such a rocker arm offers the heat transfer medium lubricating oil a particularly large surface, which means that the Rocker arm reacts very quickly. It should not go unmentioned here that trough-shaped Rocker arms are known per se, which consist of two layers of pressed sheet metal parts placed one on top of the other exist. However, the pressed sheet metal parts are made of the same material. they are therefore superimposed so that it is possible to have a channel between them for promotion of the lubricating oil.

Eine weitere sehr einfache Ausführungsform der Erfindung ergibt sich, wenn das Bimetallelement aus zwei Kugelzonen besteht, die sich mit ihren Grundflächen einander zugewandt, gegebenenfalls über Wälzkörper zwischen den Grundflächen gegeneinander abstützen. In Abwandlung davon kann das Bimetallelement auch aus zwei Gewölbestücken bestehen. Schließlich ist es auch denkbar, daß sich die Kugelzonen oder die Gewölbestücke mit ihren Rükken gegeneinander abstützen.Another very simple embodiment of the invention results if the bimetallic element consists of two spherical zones, which are with their bases facing one another, possibly against one another via rolling elements between the base surfaces prop up. As a modification of this, the bimetallic element can also consist of two vaults exist. Finally, it is also conceivable that the spherical zones or the vault pieces support each other with their backs.

Die zuletzt beschriebenen Ausführungsformen haben eine gewisse Ähnlichkeit mit an sich bekannten trommelförmigen Ausdehnungskörpern, die in das Gestänge einer Ventilsteuerung eingeschaltet sind. Diese trommelförmigen Ausdehnungskörper sind jedoch keine Bimetallelemente. Sie sind darüber hinaus auch nicht in der erfindungsgemäßen Weise eingebaut. Es wird bemerkt, daß für die Ausbildung der Bimetallelemente als Kalotten oder Gewölbestücke nur Schutz im Zusammenhang mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen begehrt wird.The embodiments described last have a certain similarity with drum-shaped expansion bodies known per se, which are in the linkage of a Valve control are switched on. These are drum-shaped expansion bodies but no bimetal elements. You are beyond neither incorporated in the manner according to the invention. It is noted that for training the bimetallic elements as domes or vaults only related to protection is desired with the features specified in the main claim.

In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.In the drawings, two embodiments of the invention are for example shown.

Die A b b. 1 zeigt einen teilweisen, senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, so daß eines der im Zylinderkopf angeordneten Ventile mit seinem Antrieb zu erkennen ist.The A b b. 1 shows a partial vertical section through the Cylinder head of a reciprocating internal combustion engine, so that one of the in the cylinder head arranged valves can be seen with its drive.

Die Ab b. 2 zeigt einen Teilschnitt nach der Linie II-II in A b b. 1.The Ab b. 2 shows a partial section along the line II-II in A b b. 1.

Die A b b. 3 und 5 zeigen eine Abänderung der in Ab b. 2 dargestellten Einzelheit.The A b b. 3 and 5 show a modification of the in Ab b. 2 shown Detail.

Die A b b. 4 zeigt eine Ansicht der in A b b. 3 dargestellten Einzelheit von oben.The A b b. 4 shows a view of the in A b b. 3 shown detail from above.

Die A b b. 6 zeigt ebenfalls einen teilweisen, senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, so daß eines der im Zylinderkopf angeordneten Ventile mit seinem Antrieb zu erkennen ist.The A b b. 6 also shows a partial vertical section through the cylinder head of a reciprocating internal combustion engine, so that one of the in the cylinder head arranged valves can be seen with its drive.

Der Zylinderkopf ist mit 1 bezeichnet. Er hat einen von der Seite in ihn hineinführenden Kanal 2, der entweder der Einlaß- oder der Auslaßkanal ist. Der Kanal 2 führt zu der Ein- oder Auslaßöffnung 3, die sich im Boden des Zylinderkopfes befindet. Die öffnung 3 wird durch ein Ventil 4 zum Zwecke des Ladungswechsels geöffnet und geschlossen. Der Schaft 5 des Ventils ist durch eine Führung 6 oben aus dem Zylinderkopf herausgeführt. Auf dem äußeren Teil des Ventilschafts 5 sitzt ein Federteller 7. Zwischen der Führung 6 und dem Federteller 7 ist eine Feder 8 angeordnet, die das Ventil 4 im Schließsinne beeinflußt.The cylinder head is denoted by 1. He's got one on the side into it leading channel 2, which is either the inlet or the outlet channel. The channel 2 leads to the inlet or outlet opening 3, which is in the bottom of the cylinder head is located. The opening 3 is opened by a valve 4 for the purpose of gas exchange and closed. The stem 5 of the valve is through a guide 6 above from the Cylinder head led out. A spring plate is seated on the outer part of the valve stem 5 7. Between the guide 6 and the spring plate 7, a spring 8 is arranged, which affects the valve 4 in the closing direction.

Zum öffnen und Schließen des Ventils 4 ist ein Ventiltrieb vorgesehen, der sich zwischen der nicht gezeichneten Nockenwelle der Maschine und dem Schaft 5 des Ventils 4 befindet. Die Triebglieder des Ventiltriebes sind eine Stößelstange 9 und ein Kipphebel 10, der an dem Ende 11 der Stößelstange 9 und an dem Ende 12 des Ventilsdhafts 5 anliegt. Der Kipphebel 10 ist mittels einer an ihm vorgesehenen Kugelpfanne 13 um einen Kugelkopf 14 schwenkbar gelagert, welcher sich gegen einen im Zylinderkopf 1 befestigten Stehbolzen 15 abstützt und beim Ausgleich gegenüber dem Stehbolzen 15 axial verstellt wird. Dies geschieht durch ein zwischen Kugelkopf 14 und Stehbolzen angeordnetes Ausgleichelement, welches als Bimetallelement 16 ausgebildet ist.A valve drive is provided to open and close the valve 4, between the not shown camshaft of the machine and the shaft 5 of valve 4 is located. The drive elements of the valve train are a push rod 9 and a rocker arm 10 which is attached to the end 11 of the push rod 9 and to the end 12 of the valve stick 5 is applied. The rocker arm 10 is provided on it by means of a Ball socket 13 pivotally mounted about a ball head 14, which is against a in the cylinder head 1 fastened stud bolts 15 supported and opposite when compensating the stud bolt 15 is adjusted axially. This is done by a ball head between 14 and studs arranged compensation element, which as a bimetal element 16 is trained.

Das Bimetallelement besteht aus zwei Kalotten, die sich, mit ihren Grundflächen 17 einander zugewandt, über Kugeln 18 gegeneinander abstützen. Die beiden verschiedenen Metalle der Kalotten sind mit 19 und 20 bezeichnet.The bimetallic element consists of two calottes which, with their Base surfaces 17 facing one another, support one another via balls 18. the the two different metals of the domes are designated by 19 and 20.

Wie die A b b. 3 und 4 zeigen, können an Stelle der beiden Kalotten auch zwei Gewölbestücke treten. Diese Gewölbestücke stützen sich über Walzen 21 gegeneinander ab.Like the A b b. 3 and 4 show, can in place of the two domes also step two vaults. These vault pieces are supported by rollers 21 against each other.

Bei der Ausführungsform nach A b b. 6 ist das Bimetallelement zwischen Kugelkopf 14 und Stehbolzen 15 fortgelassen. Statt dessen ist der Kipphebel selbst als Bimetallelement ausgebildet. Der Kipphebel ist ebenso wie der Kipphebel nach A b b. 1 als Blechpreßteil ausgebildet, das zwischen seinen Enden eine teilkugelige Einpressung zur Aufnahme der entsprechend geformten und im Zylinderkopf befestigten Stütze und an seinem einen Ende eine Einpressung zur Aufnahme des Endes der Stößelstange hat. Die beiden Metalle des Bimetallkipphebels sind mit 23 und 24 bezeichnet.In the embodiment according to A b b. 6 is the bimetal element between Ball head 14 and stud 15 omitted. Instead, it is the rocker arm itself designed as a bimetal element. The rocker arm is just like the rocker arm after A b b. 1 designed as a pressed sheet metal part, which has a partially spherical between its ends Press-fit to accommodate the appropriately shaped and fastened in the cylinder head Support and at one end an indentation for receiving the end of the push rod Has. The two metals of the bimetal rocker arm are labeled 23 and 24.

Bei beiden dargestellten Ausführungsbeispielen wirkt der Kipphebel jeweils über ein Druckstück 25 auf das Ende 12 des Ventilschafts 5 ein.In both of the illustrated embodiments, the rocker arm acts in each case via a pressure piece 25 onto the end 12 of the valve stem 5.

Das zum sicheren Schließen des Ventils zwischen den Triebgliedern erforderliche Spiel muß nach praktischen Erfahrungen etwa 0,2 bis 0,4 mm betragen. Durch die während des Betriebes der Maschine eintretende Erwärmung verändert sich dieses Spiel in dem Sinne, daß es größer wird. Dies hat seinen Grund in der unter dem Einfluß- der Erwärmung eintretenden Längenänderung- der Maschinenteile. Dem Größerwerden des Ventilspiels muß entgegengewirkt werden. Dies geschieht bei der Ausführungsform nach den A b b.1 bis 4 dadurch, daß das Metall 19 des Bimetallelements 16 einen größeren Ausdehnungskoeffizienten hat als das Metall 20. Dies hat zur Folge, daß sich bei der Erwärmung der Maschine, bei der ja auch das Bimetallelement mit erwärmt wird, vorzugsweise durch das in der Maschine kreisende Schmieröl, eine größere Höhe einnimmt und dadurch den Kipphebel in Richtung auf den Zylinderkopf zu verschiebt, und zwar in einem Maße, daß das gewünschte Ventilspiel aufrechterhalten bleibt.That for the safe closing of the valve between the drive links required play must be about 0.2 to 0.4 mm according to practical experience. The heating that occurs during operation of the machine changes this game in the sense that it gets bigger. This is due to the below the influence of the change in length of the machine parts. To the Increasing the valve clearance must be counteracted. This happens with the Embodiment according to A b b.1 to 4 in that the metal 19 of the bimetal element 16 has a greater coefficient of expansion than metal 20. This has the consequence that when the machine is heated, which also includes the bimetallic element is heated, preferably by the lubricating oil circulating in the machine, a larger one Occupies height and thereby moves the rocker arm in the direction of the cylinder head, to the extent that the desired valve clearance is maintained.

Bei der Ausführungsform nach der A b b_ 6 hat das Metall 23 des Bimetallelements einen größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Metall 24. Demzufolge wird sich der Kipphebel unter dem Einfluß der Erwärmung so verbiegen, daß die Enden der Kipphebel in Richtung auf den Zylinderkopf zu wandern, wodurch dann ebenfalls das gewünschte Ventilspiel aufrechterhalten bleibt.In the embodiment according to Fig. 6, the metal has 23 of the bimetal element a larger coefficient of expansion than the metal 24. As a result, will bend the rocker arm under the influence of heating so that the ends of the rocker arm to wander in the direction of the cylinder head, which then also the desired Valve clearance is maintained.

Wie die A b b. 5 zeigt, ist es nicht zwingend, daß die Kalotten nach A b b. 1 oder die Gewölbestücke nach A b b. 3 mit ihren Grundflächen einander zugewandt sind. Sie können auch mit ihren Rücken einander zugewandt sein. Auf diese Weise werden Wälzkörper zwischen den Kalotten bzw. den Gewölbestücken vermieden.Like the A b b. 5 shows, it is not mandatory that the calottes after A b b. 1 or the vault parts according to A b b. 3 with their bases facing each other are. They can also have their backs facing each other. In this way rolling elements between the domes or the vaults are avoided.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen, bei der ein muldenförmiger Kipphebel vorgesehen ist, der zwischen seinen Enden mittels einer an ihm vorgesehenen Kugelpfanne um einen Kugelkopf schwenkbar gelagert ist, der sich gegen den Kopf eines im Zylinderdeckel befestigten Stehbolzens abstützt, und bei der eine Ventilspielausgleichvorrichtung im Bereich des Kipphebels selbst vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichvorrichtung ein Bimetallelement ist, welches den Stehbolzen umgibt. Claims: 1. Valve control for internal combustion engines, in which a trough-shaped rocker arm is provided between its ends by means of a on it provided ball socket is pivotably mounted about a ball head which is supported against the head of a stud bolt fastened in the cylinder cover, and in which a valve lash adjuster is provided in the area of the rocker arm itself is, characterized in that the compensating device is a bimetal element, which surrounds the stud. 2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, bei welcher der Kipphebel als doppellagiger Blechpreßteil ausgebildet ist, gekennzeichnet durch die an sich bekannte Ausbildung des Kipphebels als Bimetallelement. 2. Valve control according to claim 1, wherein the Rocker arm is designed as a double-layer pressed sheet metal part, characterized by the known design of the rocker arm as a bimetallic element. 3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, bei der sich der Kugelkopf unter Zwischenschaltung eines Ausgleichelementes gegen den Kopf des im Zylinderdeckel befestigten Stehbolzens abstützt und `seine Lage in Richtung der ' Längsmittelachse des Stehbolzens verändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement aus zwei Kalotten besteht, die sich mit ihren Grundflächen einander zugewandt, gegebenenfalls über Wälzkörper zwischen den Grundflächen, gegeneinander abstützen. 3. Valve control according to claim 1, in which the ball head with the interposition of a compensating element against the head of the stud bolt fastened in the cylinder cover and `his Position changed in the direction of the longitudinal center axis of the stud, characterized in that that the bimetallic element consists of two domes, which are mutually aligned with their bases facing, possibly via rolling elements between the base surfaces, against each other prop up. 4. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, bei der sich der Kugelkopf unter Zwischenschaltung eines Ausgleichelementes gegen den Kopf des im Zylinderdeckel befestigten Stehbolzens, abstützt und seine Lage in Richtung der Längsmittelachse des Stehbolzens verändert, dadurch gekennzeichnet, daß das Bimetallelement aus zwei Gewölbestücken besteht, die sich mit ihren Grundflächen einander zugewandt, gegebenenfalls über Wälzkörper zwischen den Grundflächen, gegeneinander abstützen. 4. Valve control according to claim 1, wherein the ball head is below Interposition of a compensation element against the head of the in the cylinder cover fastened stud bolt, and its position in the direction of the longitudinal center axis of the stud changed, characterized in that the bimetal element consists of two There is vaulted pieces with their bases facing each other, if necessary Support against each other via rolling elements between the base surfaces. 5. Ventilsteuerung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Biunetallelement aus zwei Kalotten oder aus zwei Gewölbestücken besteht, die sich mit ihren Rücken gegeneinander abstützen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 876 618, 1103 076; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1817 682; britische Patentschrift Nr. 185 302; USA.-Patentschriften Nr. 1696 361, 1784 257, 2 747 559, 2 811959, 2 845 053, 3 009 450.5. Valve control according to claims 3 and 4, characterized in that the biunetallic element consists of two domes or two pieces of vault, which are with their backs against each other prop up. Publications considered: German Patent Specifications No. 876 618, 1103 076; German utility model No. 1817 682; British Patent No. 185 302; U.S. Patent Nos. 1696 361, 1784 257, 2,747,559, 2,811,959, 2,845 053, 3 009 450.