DE2456752A1

DE2456752A1 - Ventilsteuerung fuer hubkolbenbrennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE2456752A1
Application number: DE19742456752
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Eckert
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-11-30
Filing date: 1974-11-30
Publication date: 1976-08-12

Description

Ventilsteuerung für Hubkoibenbrennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung fUr Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit willkürlich veränderbaren Ventilsteuerdaten, bei der zwei mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehende Nocken zweier Nockenwellen über ein gemeinsames Übertragungselement auf das 'Ventil einwirken und die beiden Nokkenwellen eine vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängige veränderbare Phasenverschiebung aufweisen.
Eine derartige Ventilsteuerung ist durch die DT-AS 2 049 737 bekannt. Die Veränderung von Ventilsteuerzeiten während des B-etriebes in Abhängigkeit von der Drehzahl und Last ist aus verschiedenen Gründen vorteilhaft. Zunächst wird der Liefergrad durch engere Öffnungswinkel bei kleiner Drehzahl und durch weitere öffnungswinkel bei hoher Drehzahl erhöht, wodurch nicht nur der Drehmomentverlauf über der Drehzahl vorbessert wird, sondern vor allem der Bereich des optimalen Kraftstoffverbrauchs vergrößert wlrd. Bei einer Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung bewirkt ein kleiner Öffnungswinkel bei kleiner Drehzahl einen Ladedruckgewinn, während andererseits bei hoher Drehzahl und großen Öffnungswinkeln ein Laderpumpen ohne Abblaseeinrichtung vermieden und die Abgastemperaturen in Grenzen gehalten werden. Schließlich werden durch die Anpassung der Steuerzeiten an die betrieblichen Erfordernisse gUnstige Abgaswerte erreicht.
Bei der bekannten Ventil steuerung werden die Nockenwellen über Zahnriemen angetrieben und die Phasenverschiebung der beiden Nockenwellen wird durch änderung der Trumlängen mittels Spannrollen und hydraulischer Stelleneinrichtung bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilsteuerung mit einer räumlich günstigeren und betriebssichereren Einrichtung fUr die Phasenverschiebung der beiden Nockenwellen zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Übertragungselement ein zweiarmiger nebel ist und auf den Nockenwellen schrägverzahnte, axial verschiebbare Ritzel drehfest angeordnet sind, die mit einem auf der Hebelwelle gelagerten Zahnrad kämmen.
Der Antrieb der Ventilsteuerung erfolgt entweder durch den Antrieb einer Nockenwelle in üblicher Weise oder durch ein weiteres Zahnrad, das mit dem auf der Hebelwelle gelagerten Zahnrad verbunden ist. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ist auf kleinstem Bauraum eine funktionssichere Verstelleinrichtung geschaffen worden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Abb. 1 zeigt zwei Schaubilder mit schematischen Darstellungen der Ventilsteuerung in extremen Positionen.
Abb. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Ventilsteuerung.
Zwei Nockenwellen 1 und 2 laufen' mit gleicher Winkelgeschwindigkeit um und wirken mit ihren Nocken 3 und 4 auf einen winkelförmigen Hebel 5i mit zwei Armen 6 wi--d 7. Der Hebel 5 ist auf einer Welle' 8 gelagert auf der ebenfalls ein s,chrägwerzahates Zahnrad 9 gelagert ist. Dieses ist mit einem Stirnrad 10 verbunden, das in üblicher Weise von der nicht näher dargestellten Kurbelwelle angetrieben wird. Das Zahnrad 9, das eine ausreichende Breite aufweist, kämmt mit zwei schrägverzahnten Ritzeln 11 und 12, die auf den Nockenwellen 1 und 2 axial verschiebbar und drehfest angeordnet sind. Sie können durch Schaltgabeln, hydraulische Mittel oder in einer sonst üblichen Weise verschoben werden. Ferner sind sie in der einen entgegengesetzten Endlage so zueinander eingestellt, daß die beiden maximalen Erhebungen der Nocken 3 und 4 gleichzeitig auf den Winkelhebel 5 einwirken, so daß, wie das obere Schaubild in Abbildung 1 zeigt, der kleinste Öffnungswinkel erzielt wird. Entsprechend zeigt das untere Schaltbild in Abbildung 1 die andere extreme Endlage der Ritzel 11 und 12, bei der die Nocken 3 und 4 der Nockenwellen 1 und 2 so weit phasenverschoben auf den Hebel 5 einwirken, daß ein größter Öffnungswinkel erreicht wird. In den Schaubildern ist der Nockenhub über dem Drehwinkel aufgetragen, und zwar sowohl für ein Auslaßventil als auch für ein Einlaßventil. Dabei ist der Öffnungsbeginn des Auslaßventils mit 16 und das Schließende mit 17 bezeichnet. Die entsprechenden Zeiten für das Einlaßventil sind mit 18 und 19 beziffert. Man erkennt aus den Schaubildern, daß mit zunehmender Phasenverschiebung der zwei dem Einlaßventil und der zwei dem Auslaßventil' zugeordneten Nocken nicht nur der jeweilige Öffnungswinkel, sondern auch der Uberschneidungswinkel der geöffneten Ventile vergrößert wird.
Durch den Arm 6 des Hebels 5 wird ein Ventil 13 betätigt, das über einen Federteller 14 durch eine Ventilfeder 15 vorgespannt ist. Das Ventil 13 ist beispielsweise für ein hwaaß-oder Einlaßventil dargestellt.

Claims

P a t e n t a n s p r u c h

Ventilsteuerung für Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit willkürlich veränderbaren Ventilsteuerdaten, bei der zwei mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehende Nocken zweier Nokkenwellen über ein gemeinsames Übertragungselement auf das Ventil einwirken und die beiden Nockenwellen eine vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine abhängige veränderbare Phasenverschiebung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ubertragungselement ein zweiarmiger Hebel (5) ist und auf den Nockenwellen (1, 2) schrägverzahnte, axial verschiebbare Ritzel (11, 12) drehfest angeordnet sind, die mit einem auf der Hebelwelle (8) gelagerten Zahnrad (9) kämmen.