DE1242045B

DE1242045B - Ventilsteuerung fuer eine Kolbenbrennkraftmaschine

Info

Publication number: DE1242045B
Application number: DED50900A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Wolfgang Rudert
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1966-08-20
Filing date: 1966-08-20
Publication date: 1967-06-08
Also published as: US3428032A; GB1134380A

Description

Ventilsteuerung für eine Kolbenbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit zwei Eimaß- und zwei Auslaßventilen in jedem Zylinderkopf, wobei jeweils zwei gleichartige Ventile in einer Parallelebene zu zwei parallelen Kipphebeldrehachsen liegen und über ein Kipphebelpaar aus zwei stegartig miteinander verbundenen Kipphebeln mit getrennten Naben und über einen zwischen diesen angeordneten Gabelkipphebel sowie durch je eine Stoßstange für das Kipphebelpaar und den Gabelkipphebel angetrieben werden.
Bei einer bekannten Ventilsteuerung der genannten Art sind die durch einen einzigen Steg miteinander verbundenen Kipphebel des Kipphebelpaares und der Gabelkipphebel mit Drehzapfen in Lagern schwenkbar, die auf einem gemeinsamen Lagerbock angeordnet sind. Die Lager für das Kipphebelpaar und den Gabelkipphebel sind mit Abstand waagerecht gegeneinander versetzt, so daß die Anordnung verhältnismäßig viel Platz beansprucht.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine derartige Ventilsteuerung möglichst raumsparend unterzubringen, ohne daß dadurch die Gestaltfestigkeit der Steuerung beeinträchtgt wird. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß die Verbindung des Kipphebelpaares aus zwei parallelen, beiderseits der Kipphebeldrehachse sich etwa gegenüberliegenden Stegen besteht und daß in an sich bekannter Weise das Kipphebelpaar und der Gabelkipphebel auf Achsen gelagert sind, deren Mittenabstand kleiner als die Summe aus dem Radius der Naben des Kipphebelpaares und dem Radius der Nabe des Gabelkipphebels ist.
Damit ergibt sich für die Ventilsteuerung eine wesentlich gedrängtere Bauweise. Darüber hinaus wird bei dieser Anordnung der Nachteil eines einzigen Steges vermieden, in den Kräfte und Momente unsymmetrisch zur Drehachse des Hebelpaares eingeleitet werden, was die Gefahr der Verschränkung der Lagerstellen mit sich bringt.
Es ist an sich eine Ventilsteuerung mit je einem Kipphebel für ein Auslaßventil und für zwei durch ein Joch verbundene Einlaßventile bekannt, wobei der Mittenabstand der Kipphebelachsen kleiner ist als die Summe aus den Nabenradien der beiden Kipphebel. Schließlich ist eine Steuerung für vier Ventile bekannt, deren Achsen sich in einem Punkt treffen und bei der zwei Einlaßventile durch einen als Schlepphebel wirkenden Gabelkipphebel und zwei Auslaßventile durch je einen einfachen Kipphebel betätigt werden. Der Mittenabstand der Achse des Gabelkipphebels und der Achse der beiden Kipphebel ist dabei kleiner als die Summe aus dem Nabenradius des Gabelkipphebels und dem Nabenradius eines einfachen Kipphebels.
Die beiden erwähnten Ventilsteuerungen sind jedoch an bestimmte bauliche Voraussetzungen, wie die Anordnung eines Joches zur gemeinsamen Betätigung zweier Ventile bzw. an die Verwendung von Ventilen, deren Achsen gegeneinandergeneigt sind, gebunden. Sie haben außerdem den Nachteil, daß sie ganz bzw. zum größten Teil auf dem ungleichmäßigen Wärmedehnungen ausgesetzten Zylinderkopfboden befestigt sind.
Eine axiale Führung des Gabelkipphebels läßt sich in weiterer Ausbildung des Erfindungsgegenstandes dadurch erreichen, daß Abschnitte der inneren Stirnseiten der Naben des Kipphebelpaares an den Stirnseiten der Nabe des Gabelkipphebels anliegen.
Eine besonders einfache und steife Anordnung dieser Ventilsteuerung ergibt sich nach einem den Gegenstand der Erfindung weiter ausbildenden Gedanken dadurch, daß in an sich bekannter Weise die Achsen der Kipphebel unmittelbar auf hochgezogenen Seitenwänden des Zylinderkopfes befestigt sind.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, und zwar F i g. 1 die Draufsicht auf eine Ventilsteuerung mit einem Kipphebelpaar für die Einlaßventile, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig.1. F i g. 3 die Draufsicht auf eine Ventilsteuerung mit einem Kipphebelpaar für die Auslaßventile und F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig.3.
In beiden Beispielen werden für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
In den F i g. 1 und 2 ist mit 11 ein auf einer Achse 12 schwenkbar gelagerter Gabelkipphebel bezeichnet, der die beiden Auslaßventile 13 und 14 antreibt. Die Einlaßventile 15 und 16 werden von zwei Kipphebeln 17 und 18 betätigt, die durch Stege 19 und 20 zu einem auf einer Achse 21 schwenkbar gelagerten Kipphebelpaar 17/18 vereinigt sind. Der Gabelkipphebel 11 wird durch eine Stoßstange 22, das Kipphebelpaar 17/18 durch eine Stoßstange 23 angetrieben.
Mit 24 bzw. 25 sind die eingepreßten Lagerbuchsen des Gabelkipphebels 11 bzw. des Kipphebelpaares 17/18 bezeichnet. An den Ventilen 13 bis 16 sind Federteller 26 als Widerlager für Ventilfedern 43 befestigt. Stellschrauben 27 an jedem Kipphebelarm dienen zusammen mit Muttern 28 zum Einstellen des Ventilspieles.
Die Kipphebelachsen 12 und 21 sind als dickwandige Rohre ausgeführt, die an jedem Ende zwei parallele Abflachungen 29 aufweisen. Die Abflachungen 29 dienen zur Auflage der Achsen 12 und 21 auf den hochgezogenen Seitenwänden 30 des Zylinderkopfes 31 bzw. zur Auflage des Kopfes von Befestigungsschrauben 32 für die Achsen 12 und 21. Die Seitenwände 30 dienen dabei zugleich der axialen Führung des Kipphebelpaares 17/18. Gegenüber den üblichen, auf dem Zylinderkopfboden angeordneten Lagerbökken ergibt diese Befestigungsart neben der Entlastung des Zylinderkopfbodens eine besonders steife Ausführung.
Die Achse 21 des Kipphebelpaares 17/18 ist gegenüber der Achse 12 des Gabelkipphebels 11 seitlich und in der Höhe versetzt. Der Mittenabstand d der Achsen 12 und 21 ist kleiner als die Summe aus dem Radius r" der Nabe 33 des Kipphebelpaares 17/18 und dem Radius rb der Nabe 34 des Gabelkipphebels 11. Die Länge der Nabe 34 des Gabelkipphebels 11 entspricht dem Abstand der beiden Kipphebel 17 und 18 des Kipphebelpaares, so daß Abschnitte 35 der Stirnseiten der Nabe 34 des Gabelkipphebels 11 an Abschnitten 36 der inneren Stirnseiten der Naben 33 des Kipphebelpaares 17/18 anliegen.
Der Gabelkipphebel 11 wird dadurch durch das Kipphebelpaar 17/18 axial geführt.
Die beiden parallelen Stege 19 und 20 des Kipphebelpaares 17/18 weisen eine doppeltrapezförmige Querschnittsfläche großer Höhe mit abgerundeten Ecken auf. Sie sind beiderseits der Kipphebelachse 21 angeordnet, so daß auch große Drehmomente vom angetriebenen Kipphebel 17, an dessen einem Arm 37 die Stoßstange 23 angreift, auf den Kipphebel 18 übertragen werden können, ohne daß ein Verdrehen der beiden Kipphebel 17 und 18 gegeneinander mit seinen nachteiligen Folgen eintritt.
Die F i g. 3 und 4 zeigen eine ähnliche Anordnung einer Ventilsteuerung. Die Auslaßventile 13 und 14 werden im Gegensatz zu dem Beispiel der F i g. 1 und 2 durch ein Kipphebelpaar 38/39, die Einlaßventile 15 und 16 durch einen Gabelkipphebel 40 betätigt. Die Stege 41 und 42 zwischen den Kipphebeln 38 und 39 haben eine trapezförmige Querschnittsfläche.
Das erfindungsgemäße Kipphebelpaar läßt sich auf verschiedene Weise herstellen. Zum Beispiel läßt sich eine optimale Gestaltung und damit Materialausnützung bei einer Herstellung als Gußteil erreichen. Eine besonders vorteilhafte Fertigung ergibt sich durch Stumpfschweißen der Stege zwischen zwei gleiche im Gesenk geschmiedete Kipphebel. Auch ein eingeschweißtes, genügend weites und starkes Rohr, das mit zwei gegenüberliegenden Längsöffnungen versehen ist, eignet sich für die Stege der erfindungsgemäßen Anordnung. Eine weitere Möglichkeit ist es, das Kipphebelpaar durch eine Steckverbindung in den Stegen herzustellen.

Claims

Patentansprüche: 1. Ventilsteuerung für eine Kolbenbrennkraftmaschine mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen in jedem Zylinderkopf, wobei jeweils zwei gleichartige Ventile in einer Parallelebene zu zwei parallelen Kipphebeldrehachsen liegen und über ein Kipphebelpaar aus zwei stegartig miteinander verbundenen Kipphebeln mit getrennten Naben und über einen zwischen diesen angeordneten Gabelkipphebel sowie durch je eine Stoßstange für das Kipphebelpaar und den Gabelkipphebel angetrieben werden, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Verbindung des Kipphebelpaares (17/18, 38/39) aus zwei parallelen, beiderseits der Kipphebeldrehachse (21, 12) sich etwa gegenüberliegenden Stegen (19, 20, 41, 42) besteht und daß in an sich bekannter Weise das Kipphebelpaar (17/18, 38/39) und der Gabelkipphebel (11, 40) auf Achsen (21, 12) gelagert sind, deren Mittenabstand kleiner als die Summe aus dem Radius der Naben (33) des Kipphebelpaares (17/18, 38/39) und dem Radius der Nabe (34) des Gabelkipphebels (11, 40) ist.
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abschnitte (35, 36) der inneren Stirnseiten der Naben (33) des Kipphebelpaares (17/18,38/39) an den Stirnseiten der Nabe (34) des Gabelkipphebels (11, 40) anliegen.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Achsen (12, 21) der Kipphebel unmittelbar auf hochgezogenen Seitenwänden (30) des Zylinderkopfes (31) befestigt sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 916135, 1061128; britische Patentschrift Nr. 234 900; USA.-Patentschrift Nr. 3 056 392.