DE3512035A1 - Valve actuation device - Google Patents

Valve actuation device

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DE3512035A1
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cam
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transmission element
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Nikolaus Dipl.-Phys. 3300 Braunschweig Saridakis
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Abstract

A device for the actuation of an exhaust and refill valve of a reciprocating piston internal combustion engine has a cam (4) rigidly fixed on a camshaft (3) and a transmission element (13, 14) interacting with the said cam and acting on the valve (1), which element is loaded in the valve closing direction by at least one spring (17, 18). In order to create a facility for adjusting the valve closing times which is as simple as possible to perform, it is proposed that the cam (4) comprise part cams (5; 7a, 7b) with closing flanks (9, 10) at least causing different valve closing times and that transmission elements (13, 14) be assigned to each of these part cams, of which a first transmission element (13), interacting with a first part cam (5) producing a relatively advanced closing time, is loaded by a relatively soft spring and acts directly on the valve (1, 2), whilst a second transmission element (14) interacting with a second part cam (7a, 7b) producing a relatively retarded closing time is loaded by a relatively hard spring (18) and acts on the valve by way of a driving connection (15) acting in the closing direction. <IMAGE>

Description

3180 Wolfsburg3180 Wolfsburg

-A--A-

K 3587 D/1770-we-schK 3587 D / 1770-we-sch

Einrichtung zur VentilbetätigungDevice for valve actuation

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Hubkolben-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for actuating a Gas exchange valve of a reciprocating internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Die Gaswechselventile von Hubkolben-Brennkraftmaschinen werden üblicherweise in der Weise betätigt, daß ein dem Ventil zugeordneter Nocken der Nockenwelle über ein beispielsweise als Stößel ausgebildetes übertragungselement auf das von einer Feder in Schließrichtung beaufschlagte Ventil einwirkt, wobei der Stößel in ständigem Kontakt mit dem Nocken der Nockenwelle gehalten wird. Die Öffnungs- bzw. Schließflanken des Nockens bestimmen damit die Öffnungs- und Schließzeit des Ventils, die dabei bezüglich des Kurbelwellenwinkels festliegen. The gas exchange valves of reciprocating internal combustion engines are usually actuated in such a way that a cam of the camshaft assigned to the valve is actuated via a cam, for example designed as a tappet transmission element acts on the valve acted upon by a spring in the closing direction, the plunger in constant contact is held with the cam of the camshaft. The opening resp. The closing edges of the cam thus determine the opening and closing times of the valve, which are fixed with respect to the crankshaft angle.

Nun ist es andererseits bekannt, daß es günstig wäre, zumindest die Schließzeiten des Einlaßventils in Abhängigkeit von dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, insbesondere in Abhängigkeit von deren Drehzahl zu verändern, um so beispielsweise bei niedrigeren Drehzahlen durch relativ frühe Ventilschließzeiten des Einlaßventils eine gute Drehmomentcharakteristik des Motors zu erreichen. Bei höheren Drehzahlen der Brennkraftmaschine würde man dagegen aus Gründen der Leistungssteigerung spätere Schließzeiten anstreben.Now, on the other hand, it is known that it would be beneficial, at least for them Closing times of the inlet valve as a function of the respective operating state of the internal combustion engine, in particular as a function to change their speed, for example at lower speeds by relatively early valve closing times of the inlet valve to achieve a good torque characteristic of the motor. At higher speeds of the internal combustion engine, however, you would for reasons aim for later closing times to increase performance.

Es sind auch schon Einrichtungen bekannt, die eine variable Steuerung der Ventilsteuerzeiten ermöglichen. Diese Einrichtungen zeichnen sichThere are also already known devices that have a variable control enable valve timing. These bodies stand out

jedoch durch Kompliziertheit sowie hohen technischen Aufwand aus und sind dabei sehr störungsanfällig.However, they are characterized by their complexity and high technical effort and are very prone to failure.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht dagegen darin, eine möglichst einfache Einrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten der Gaswechselventile von Hubkolben-Brennkraftmaschinen zu schaffen, die ohne großen Aufwand durchführbar und daneben betriebssicher ist.The object on which the invention is based, on the other hand, is to provide a device for changing the control times that is as simple as possible to create the gas exchange valves of reciprocating internal combustion engines, which can be carried out with little effort and are also operationally reliable is.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich gemäß dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1. Durch die Erfindung wird ein Ventilbetätigungssystem offenbart, das zumindest die Ventilschließzeiten in einfacher Veise den jeweiligen Betriebsbedingungen, insbesondere den Drehzahlen der Brennkraftmaschine, anpaßt. Durch Unterteilung des Betätigungsnockens in mehrere Teilnocken sowie durch Zuordnung von mit diesen Teilnocken zusammenwirkenden Übertragungselementen sowie durch unterschiedliche Gestaltung der Schließflanken der Teilnocken und der den Übertragungselementen zugeordneten Schließfedern wird die Möglichkeit geschaffen, das Ventil bei niedrigeren Drehzahlen früher als bei höheren Drehzahlen zu schließen. Dies ergibt sich dabei dadurch, daß das mit der weicheren Feder belastete erste Übertragungselement, das unmittelbar an dem Ventil angreift, nur bis zu einer vorgegebenen Drehzahl in ständigem Kontakt mit dem ersten Teilnocken bleibt, bei höheren Drehzahlen dagegen infolge der Massenträgheit den Kontakt mit dem Teilnocken verliert, so daß das zugeordnete Ventil später schließt als dies die Schließflanke des ersten Teilnockens vorgibt. Die spätestmögliche Schließzeit wird dann von dem zweiten Teilnocken vorgegeben, mit dem das zweite Übertragungselement durch eine entsprechend ausgebildete harte Feder in ständigem Berührungskontakt bleibt und das das erste Übertragungselement zum Schließen des Ventils spätestens mitnimmt.The solution to this problem results from the characterizing part of the patent claim 1. By the invention, a valve actuation system is disclosed that at least the valve closing times in a simple Know the respective operating conditions, especially the speeds the internal combustion engine, adapts. By subdividing the actuating cam into several partial cams and by assigning them to them Part cam cooperating transmission elements and by different design of the closing flanks of the part cam and the Closing springs assigned to transmission elements make it possible to open the valve earlier at lower speeds than at higher speeds Speeds close. This results from the fact that the first transmission element loaded with the softer spring, which is directly attacks on the valve, remains in constant contact with the first partial cam only up to a predetermined speed, at higher speeds Rotational speeds, on the other hand, make contact with the partial cam due to the inertia loses, so that the associated valve closes later than the closing flank of the first partial cam specifies. The latest possible Closing time is then specified by the second partial cam with which the second transmission element is appropriately designed hard spring remains in constant touch and that takes the first transmission element with it to close the valve at the latest.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Unteransprüchen.Further expedient refinements of the invention emerge according to the subclaims.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigenIn the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown, which are explained in more detail below. Show it

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Ventilbetätigungseinrichtung gemäß der Erfindung,Figure 1 is a longitudinal section through a valve actuation device according to the invention,

Figur 2 einen Schnitt durch die Nockenwelle mit einer Draufsicht auf die Teilnocken,Figure 2 is a section through the camshaft with a Top view of the partial cams,

Figur 3 einen Schnitt durch die Übertragungselemente gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung,FIG. 3 shows a section through the transmission elements according to a particular embodiment of FIG Invention,

Figur 4 eine Draufsicht auf dl e Anordnung gemäß der Figur 3 undFigure 4 is a plan view of the arrangement according to the figure 3 and

Figur 5 einen Schnitt durch eine hydraulische Dämpferanordnung. FIG. 5 shows a section through a hydraulic damper arrangement.

In der Figur 1 der Zeichnung ist mit 1 ein Ein- oder Auslaßventil einer herkömmlichen Hubkolben-Brennkraftmaschine bezeichnet mit einem Ventilschaft 2, der über Übertragungselemente 13, 14 von dem Betätigungsnocken 4 einer Nockenwelle 3 betätigt wird. Der Betätigungsnocken 4 besteht dabei aus einer ersten nockenscheibe 5 mit einer Nockenerhebung 6 sowie zu beiden Seiten dieser ersten Nockenscheibe 5 angeordneten zweiten Nockenscheiben Ja. und 7b mit Nockenerhebungen 8a und 8b. Wie näher aus der Figur 2 ersichtlich ist, sollen die Nockenerhebungen 6 bzw. 8 dieser Nockenscheiben 5 und 7 im wesentlichen gleiche Öffnungsflanken 11, aber unterschiedliche Schließflanken 9 "bzw. 10 aufweisen, während ihr Grundkreis 12 wieder gleich ist. Dabei ist die Anr Ordnung der Schließflanken 9 und 10 so getroffen, daß die erste Nockenscheibe 5 eine frühere Ventilschließzeit ergibt als die zweite Nockenscheibe 7· Während mit der ersten Nockenscheibe 5 ein unmittelbar an dem Ventilschaft 2 angebrachtes Stößelteil 13 zusammenwirkt, das von einer sich auf dem Zylinderkopfgehäuse 16 abstützenden inneren Feder 17 belastet wird, arbeiten die zweiten Nockenscheiben Ja und 7b mit einem das Stößelteil 13 umgebenden Ringteil 14 zusammen, das von einer äußeren Feder 18 in Ventilschließrichtung belastet ist. Die Federn 17 und 18 sind dabei so bemessen, daß die das Stößelteil 13 belastende innere Feder 17 relativ schwach ausgebildet ist und zwar so, daß sie das Stößelteil 13 nur bis zu einer vorgegebenen, im unteren Betriebsdrehzahlbereich liegenden Drehzahl mit der ersten Nockenscheibe 5 in ständigem Kontakt hält. Die äußere Feder 18 ist dagegen wesentlich kräftiger, so daß sie das Ringteil I4 auch bis zu höchsten Betriebsdrehzahlen in ständigem Berührungskontakt mit den zweiten Nockenscheiben 7a und 7b hält. Die Trennfuge 15 zwischen dem Stößelteil 13 und dem Ringteil I4 ist im übrigen so ausgebildet, daß das Ringteil 14 das Stößelteil 13 in Ventilschließrichtung mitnehmen kann.In FIG. 1 of the drawing, 1 denotes an inlet or outlet valve of a conventional reciprocating piston internal combustion engine with a valve stem 2 which is actuated by the actuating cam 4 of a camshaft 3 via transmission elements 13, 14. The actuating cam 4 consists of a first cam disk 5 with a cam lobe 6 and second cam disks Ja arranged on both sides of this first cam disk 5. and 7b with cam lobes 8a and 8b. As can be seen in more detail in FIG. 2, the cam elevations 6 and 8 of these cam disks 5 and 7 are to have essentially the same opening flanks 11, but different closing flanks 9 ″ and 10, while their base circle 12 is again the same of the closing flanks 9 and 10 so that the first cam disk 5 results in an earlier valve closing time than the second cam disk 7.While a tappet part 13 attached directly to the valve stem 2 interacts with the first cam disk 5, the tappet part 13 supported by the cylinder head housing 16 Spring 17 is loaded, the second cam disks Ja and 7b work together with a ring part 14 surrounding the tappet part 13, which is loaded in the valve closing direction by an outer spring 18. The springs 17 and 18 are dimensioned so that the inner ring part loading the tappet part 13 Spring 17 is relatively weak in such a way that it only up to a plunger part 13 he maintains predetermined speed lying in the lower operating speed range with the first cam disk 5 in constant contact. The outer spring 18, on the other hand, is much stronger, so that it keeps the ring part I4 in constant contact with the second cam disks 7a and 7b even up to the highest operating speeds. The parting line 15 between the tappet part 13 and the ring part I4 is also designed so that the ring part 14 can take the tappet part 13 with it in the valve closing direction.

Die beschriebene Anordnung hat nun zur Folge, daß sich je nach Betriebsdrehzahl der Brennkraftmaschine unterschiedliche Ventilschließzeiten ergeben. So wird im Bereich unterer Betriebsdrehzahlen bis zu einer vorgegebenen ersten Grenzdrehzahl die Schließzeit des Ventils 1 durch die Schließflanke der mittleren ersten nockenscheibe 5 festgelegt, an der in diesem Drehzahlenbereich das Stößelteil 13 durch die Feder 17 ständig in Anlage gehalten wird. Bei Überschreiten dieser ersten Grenzdrehzahl, die sich je nach Bemessung der Federkonstanten der inneren Feder I7 sowie der von dieser beaufschlagten Massen des Ventils sowie des Stößelteils 13 ergibt, wird der ständige Kontakt zwischen dem Stößelteil I3 und der Schließflanke der ersten Nockenscheibe aufgehoben, so daß das Ventil im wesentlichen ungeführt und allein unter dem Einfluß der einander entgegen wirkenden Massen- und Federkräfte zum Schließen kommt. Dabei ergibt sich mit größer werdenden Drehzahlen ein immer späteres Auftreffen des Stößelteils 13 auf dem Grundkreis 12 der ersten Nockenscheibe,, das den Schließzeitpunkt des Ventils in etwa bestimmt.The arrangement described now has the consequence that, depending on the operating speed the internal combustion engine different valve closing times result. The closing time of the valve is thus in the range of lower operating speeds up to a predetermined first limit speed 1 through the closing flank of the middle first cam disk 5 set, at which the plunger part 13 is kept constantly in contact by the spring 17 in this speed range. When exceeded this first limit speed, which depends on the dimensioning of the spring constant of the inner spring I7 and that acted upon by it Masses of the valve and of the plunger part 13 is the constant Contact between the plunger part I3 and the closing edge of the first The cam disc is lifted so that the valve is essentially unguided and solely under the influence of the opposing forces Mass and spring forces come to close. With increasing speeds, the impact of the plunger part occurs later and later 13 on the base circle 12 of the first cam disk, that the Closing time of the valve approximately determined.

Von einer zweiten Grenzdrehzahl ab, die sich dann ergibt, wenn der SchließZeitpunkt des ungeführten und nur den Massen- und Federkräften ausgesetzten Ventils später liegen würde als der von den Schließflanken 10 der zweiten Nockenscheiben "Ja und "Jb vorgegebene Schließzeitpunkt, wird das Stößelteil I3 von dem Ringteil 14» das aufgrund der Belastung durch die stärkere Feder 18 in ständigem Kontakt mit den Schließflanken 10 der Nockenscheiben 7a, Tb bleibt, mitgenommen. Die Ventilschließzeit wird dann von diesen Schließflanken 10 bestimmt und bleibt später auch bis zu höchsten Drehzahlen auf diesem Wert.From a second limit speed, which results if the closing time of the unguided valve, which is only exposed to the mass and spring forces, would be later than the closing time specified by the closing flanks 10 of the second cam disks "Ja and " Jb , the tappet part I3 is from the ring part 14, which remains in constant contact with the closing flanks 10 of the cam disks 7a, Tb due to the load from the stronger spring 18. The valve closing time is then determined by these closing edges 10 and later remains at this value even up to the highest speeds.

Um günstige Motorbetriebsbedingungen zu erreichen, werden nun die Ventilschließzeiten so festgelegt, daß die Schließflanke 9 der ersten Nockenscheibe 5 eine Schließzeit ergibt,,die für niedrige Drehzahlbereiche von der Leerlaufdrehzahl bis beispielsweise etwa 2000 ΤΓ/min. günstig ist, während die Schließflanken 10 der zweiten Nockenscheiben 7a und 7*> so ausgebildet sind, daß sich eine für höhere Betriebsdrehzahlen günstige späte Ventilschließzeit ergibt, die beispielsweise für den Bereich zwischen etwa 3500 Tj/min. und maximaler Betriebsdrehzahl gilt. Entsprechend wird die Federkonstante der inneren Feder I7 soIn order to achieve favorable engine operating conditions, the valve closing times are now determined so that the closing flank 9 of the first cam disk 5 results in a closing time, for low speed ranges from idle speed to, for example, about 2000 ΤΓ / min. is favorable, while the closing flanks 10 of the second cam disks 7a and 7 *> are designed so that there is a favorable late valve closing time for higher operating speeds, for example for the range between about 3500 Tj / min. and maximum operating speed is applicable. Accordingly, the spring constant of the inner spring I7 becomes like this

_ Q —_ Q -

ausgelegt, daß sich eine erste Grenzdrehzahl von etwa 2000 U/min, und eine zweite Grenzdrehzahl von etwa 3500 U/min, ergibt.designed that a first limit speed of about 2000 rpm, and a second limit speed of about 3500 rpm results.

Um zu verhindern, daß während des ungeführten Schließens des Ventils, das heißt während des Zeitraums, bei dem der Stößel 13 nicht mehr mit der Schließflanke 9 der ersten Nockenscheibe 5 in Berührungskontakt steht, allzu hohe Aufprallbeschleunigungen auftreten, kann erfindungsgemäß ein die Schließbewegung des Ventils 1 dämpfendes Dämpfungselement vorgesehen sein. Dieses Dämpfungselement kann dabei auf verschiedene Weise ausgeführt sein, zum Beispiel auch durch hydraulische Mittel. In der Zeichnung ist in den Figuren 3 und 4 eine Ausführung gezeigt, die mechanische Mittel in Form einer zwisohen dem Stößelteil 13' und dem Ringteil 14' angeordneten Blattfeder 22 enthält. Dazu weisen das Stößelteil 13' und das Ringteil 14' eine in der Figur 4 in Draufsicht gezeigte, im wesentlichen senkrecht zur Ventilachse verlaufende Ausnehmung 20 bzw. 21 auf, in der die in der Zeichnung aus zwei Blattfederelementen bestehende Blattfeder 22 angeordnet ist. Die Blattfeder kann dabei mittels eines Befestigungsstiftes 23 an dem Stößelteil 13' fixiert sein und ragt mit ihren Endteilen in die Ausnehmung 20 an dem Ringteil I4' hinein. Insbesondere während des ungeführten Schließens des Ventils, wenn also das von der inneren, hier nicht gezeigten Feder belastete Stößelteil 13' nicht mehr in ständigem Kontakt mit der Schließflanke der ersten Nockenscheibe 5 steht, dämpft diese Feder die Schließbewegung des Ventils und verhindert so das Auftreten von allzu großen Aufprallgeschwindigkeiten. In order to prevent that during the unguided closing of the valve, that is to say during the period in which the tappet 13 is no longer in contact with the closing flank 9 of the first cam disk 5 stands, too high impact accelerations occur, according to the invention a closing movement of the valve 1 can be damped Damping element may be provided. This damping element can be carried out in various ways, for example by hydraulic means. In the drawing, in FIGS. 3 and 4 an embodiment is shown, the mechanical means in the form of a leaf spring 22 arranged between the tappet part 13 'and the ring part 14' contains. For this purpose, the plunger part 13 'and the ring part 14' have a top view shown in FIG. 4, essentially perpendicular to the Valve axis extending recess 20 or 21, in which the leaf spring 22, which consists of two leaf spring elements in the drawing, is arranged is. The leaf spring can be fixed to the tappet part 13 'by means of a fastening pin 23 and protrudes with its end parts into the recess 20 on the ring part I4 '. In particular during the unguided closing of the valve, that is, when the tappet part 13 'loaded by the inner spring, not shown here, is not is in constant contact with the closing flank of the first cam disk 5, this spring dampens the closing movement of the valve and thus prevents the occurrence of excessive impact velocities.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß, falls dies erforderlich sein sollte, auch mehrere solcher Blattfedern, beispielsweise auch in senkrecht zueinander verlaufenden Ausrichtungen, vorgesehen werden können. Die Dämpfung läßt sich aber auch, wie oben bereits angedeutet wurde, durch andere Federausbildüngen, aber auch unter Heranziehung von hydraulischen oder anderen Dämpferelementen erreichen.It should be noted that, if this should be necessary, several such leaf springs, for example also in mutually perpendicular alignments can be provided. However, the damping can also be, as already indicated above was, through other pen training, but also with the help of by hydraulic or other damper elements.

Die Figur 5 der Zeichnung zeigt ein Beispiel für eine in den Ventilschaft 2 integrierte hydraulische Dämpfereinrichtung, die oberhalb einer Ventilführungshülse 26 angeordnet und insgesamt mit 25 bezeichnet ist. Dabei ist auf dem Ventilschaft 2 ein scheibenförmiger Dämpfer-Figure 5 of the drawing shows an example of one in the valve stem 2 integrated hydraulic damper device, which is arranged above a valve guide sleeve 26 and denoted as a whole by 25 is. There is a disc-shaped damper on the valve stem 2

kolben 27 befestigt, der gegenüber einer auf dem Zylinderkopfgehäuse 16 gehaltenen, den Ventilschaft 2 umgebenden Zylinderbuchse 28 einen unteren Ringraum 29 und einen oberen Ringraum 30 bildet. Während der untere Ringraum 29 über in einem Halteflansch 35 angeordnete Entlüftungsbohrungen 34 niit dem umgebenden Zylinderkopf raum 36 so verbunden ist, daß bei dem Ventilöffnungshub keine Dämpfung der Bewegung stattfindet, steht der obere,als Dämpferraum wirkende Ringraum 30 mit diesem Zylinderkopfraum 36 über eine Drosselöffnung von definierter Größe in Verbindung. Diese Drosselöffnung wird hier durch einen Ringspalt 33 dargestellt, der zwischen dem Ventilschaft 2 und einer zentrischen Bohrung an einem Dekkel 31 der Zylinderbuchse 28 gebildet ist. Auf der dem Ringraum 30 abgewandten Seite weist der Deckel 31 hier eine trichterförmige Erweiterung zum Auffangen einer bestimmten Menge an hydraulischem Arbeitsmittel, das hier zum Beispiel durch Motoröl gebildet sein kann, auf.piston 27 attached to the opposite one on the cylinder head housing 16 held, the valve stem 2 surrounding cylinder liner 28 forms a lower annular space 29 and an upper annular space 30. During the lower annular space 29 is connected to the surrounding cylinder head space 36 via ventilation bores 34 arranged in a retaining flange 35 in such a way that that there is no damping of the movement during the valve opening stroke, the upper annular chamber 30, which acts as a damper chamber, is located with this cylinder head chamber 36 connected via a throttle opening of a defined size. This throttle opening is represented here by an annular gap 33 between the valve stem 2 and a central bore on a cover 31 of the cylinder liner 28 is formed. On the annular space 30 facing away On the side, the cover 31 has a funnel-shaped extension here to collect a certain amount of hydraulic working fluid, which can be formed here, for example, by engine oil.

Beim Öffnungshub des Ventils gelangt das in dieser trichterförmigen Erweiterung 32 gesammelte Öl in den oberen Ringraum 30 und bewirkt dort während des Schließhubes des Ventils eine Dämpfung auf dem allerletzten Teil des Ventilhubes. Durch Bemessung des Ringspaltes 33 und der in den oberen Ringraum 30 aus der trichterförmigen Erweiterung 32 angesaugten Ölmenge kann das Maß der damit erreichbaren Ventilaufschlagdämpfung bestimmt werden.When the valve opens, it enters this funnel-shaped extension 32 collected oil in the upper annulus 30 and causes there during the closing stroke of the valve there is a damping on the very last part of the valve stroke. By dimensioning the annular gap 33 and in the upper annular space 30 sucked out of the funnel-shaped enlargement 32 The amount of valve impact damping that can be achieved with it can be determined.

Anstelle der in der Zeichnung gezeigten Ausführung wäre es aber auch möglich, den hydraulischen Dämpfer 25 vollständig mit Öl zu füllen. In diesem Fall könnten beispielsweise am Mantel der Zylinderbuchse 28 angebrachte, direkt zu dem Zylinderkopfraum 36 führende AbSteueröffnungen vorgesehen sein, die durch ihre Lage die Dämpferwirkung, die sich beim Auspressen des Öls aus dem drosselnden Ringspalt 33 einstellt, auf einen vorgegebenen, allerletzten Teil des Ventilschließhubes festlegen.Instead of the design shown in the drawing, it would also be possible to to fill the hydraulic damper 25 completely with oil. In this In this case, for example, control orifices attached to the jacket of the cylinder liner 28 and leading directly to the cylinder head space 36 could be provided be, which due to their position, the damping effect, which occurs when the oil is pressed out of the throttling annular gap 33, to a predetermined, Determine the very last part of the valve closing stroke.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer Ausführung gezeigt, bei der das Ventil von dem Nocken der Nockenwelle über einen Stößel direkt betätigt wird. Selbstverständlich läßt sich die ErfindungIn the drawing, the invention is shown based on an embodiment, in which the valve is actuated directly by the cam of the camshaft via a tappet. Of course, the invention

35 Ί 203535 Ί 2035

in analoger Veise auch dort anwenden, wo zur Betätigung der Ventile zusätzlich noch Kipp- oder Schlepphebel verwendet werden. In diesen Fällen müssen diese Zwischenglieder, die dann zu den Übertragungselementen zu zählen sind, in entsprechend geteilter Anordnung vorgesehen sein.used also in cases in analog Veise where for operating the V e NTILE additionally toggle or rocker arms are used. In these cases, these intermediate links, which are to be counted among the transmission elements, must be provided in a correspondingly divided arrangement.

Veiter sei darauf hingewiesen, daß es auch grundsätzlich möglich wäre, mehr als zwei solcher Teilnocken mit unterschiedlichen Schließflanken und zugeordneten mit abgestuften Federkräften belasteten Übertragungselementen in sozusagen geschalteter Bauweise vorzusehen, die jeweils nur bis zu bestimmten Drehzahlen in Kontakt bleiben und die Ventilschließzeit bestimmen und dann von einem nächsten jeweils später schließenden Übertragungselement zum Schließen des Ventils mitgenommen werden. Auf diese Veise könnten mehrere feste Ventilschließzeiten für bestimmte Drehzahlbereiche mit jeweils dazwischen liegenden Drehzahlbereiche mit veränderlichen Ventilschließzeiten erreicht werden.Veiter should be pointed out that it would also be possible in principle more than two such partial cams with different closing flanks and associated transmission elements loaded with graduated spring forces to be provided in a so to speak switched design, which only stay in contact up to certain speeds and the valve closing time determine and then carried along by a next later closing transmission element to close the valve will. In this way, several fixed valve closing times for specific speed ranges could be used, each with speed ranges in between can be achieved with variable valve closing times.

ΛΑΛΑ

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Claims (1)

AkTlENGESELLf-CHAFTAKTlENGESELLf-CHAFT 3180 Wolfsburg3180 Wolfsburg τ«., / 01. April 1985τ «. / April 01, 1985 K 3587 D/i77O-we-schK 3587 D / i77O-we-sch ANSPRÜCHEEXPECTATIONS 'Einrichtung zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Hubkolben-Brennkraftmaschine mit einem auf einer Nockenwelle starr befestigten Nocken und mit einem mit diesem zusammenwirkenden, an dem Ventil angreifenden Übertragungselement, das durch wenigstens eine Feder in Yentilschließrichtung belastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (4) aus Teilnocken (5; 7a, 7b) mi"t zumindest unterschiedliche Ventilschließzeiten verursachenden Schließ flanken (9» 10) bestellt, und daß jedem dieser Teilnocken Übertragungselemente (13» 14) zugeordnet sind, wobei ein erstes, mit einem eine relativ frühe Schließzeit bewirkenden ersten Teilnocken (5» 6) zusammenwirkendes Übertragungselement (13) vorgesehen ist, das von einer relativ weichen Feder (17) belastet ist und unmittelbar an dem Ventil (1, 2) angreift, und wobei wenigstens ein zweites, mit einem eine spätere Schließzeit bewirkenden zweiten Teilnocken (7a, Tb; 8a, 8b) zusammenwirkendes Übertragungselement (I4) vorgesehen ist, das von einer relativ harten Feder (18) belastet ist und an dem Ventil (1, 2) über eine in Schließrichtung wirksame Mitnehmerverbindung (I5) angreift.'' Device for actuating a gas exchange valve of a reciprocating piston internal combustion engine with a cam rigidly attached to a camshaft and with a transmission element which interacts with this and acts on the valve and which is loaded by at least one spring in the valve closing direction, characterized in that the cam (4) of partial cams (5; 7a, 7b) m i "t at least different valve closing times causing locking edges (9» 10) ordered, and that each of these partial cams are associated with transmission elements (13 "14), wherein a first, with a relatively early closing timing effecting first partial cam (5 »6) cooperating transmission element (13) is provided, which is loaded by a relatively soft spring (17) and acts directly on the valve (1, 2), and at least a second, with a later closing time effecting second partial cam (7a, Tb; 8a, 8b) cooperating transmission element (I4) is provided, which is of egg ner relatively hard spring (18) is loaded and acts on the valve (1, 2) via a driver connection (I5) effective in the closing direction. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ersten Übertragungselement (I3) zugeordnete Feder (I7) derart bemessen ist, daß sie das erste Übertragungselement nur bis zu einer vorgegebenen, im unteren Betriebs-Drehzahlbereich liegenden Drehzahl mit dem ersten Teilnocken (5t 6) in Berührungskontakt hält.2. Device according to claim 1, characterized in that the dem first transmission element (I3) associated spring (I7) such is dimensioned that they only up to a predetermined, in the lower operating speed range, the first transmission element Speed with the first partial cam (5t 6) in contact holds. ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED ι;·· 1I- c Vo'Sta-ici. Γ ι ■-■·■: \ ,.-.,.... ■ .. - i · ·. .. > > ■. ι; ·· 1 I- c Vo'Sta-ici. Γ ι ■ - ■ · ■: \ , .-., .... ■ .. - i · ·. .. >> ■. -•Λ /■ ■: - <:t. :$ ; ■· f -■:■■"···. r · ' · · : ·;·.■- ι- \ · ■■■ ι ■■■■■·.·■■■..: - • Λ / ■ ■: - <: t. : $; ■ · f - ■: ■■ "···. R · '· ·: ·; ·. ■ - ι- \ · ■■■ ι ■■■■■ ·. · ■■■ ..: * 5· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die* 5 · Device according to claim 1, characterized in that the dem zweiten Übertragungselement (14) zugeordnete Feder (18) derart bemessen ist, daß sie das zweite Übertragungselement bis zu höchsten Betriebsdrehzahlen in ständigem Berührungskontakt mit dem zweiten Teilnocken (7a, 7b; 8a, 8b hält). the spring (18) assigned to the second transmission element (14) is dimensioned such that it keeps the second transmission element in constant contact with the second partial cam (7a, 7b; 8a, 8b) up to the highest operating speeds. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ersten Teilnocken (5» 6) zugeordnete Schließflanke (9) zur Erzeugung einer im niedrigen Drehzahlbereich günstigen frühen Yentilschließzeit ausgebildet ist.4. Device according to claim 1, characterized in that the the first partial cam (5 »6) associated closing flank (9) for generating an early, which is favorable in the low speed range Yentilschlusszeit is formed. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zweiten Teilnocken (7a, 7b; 8a, 8b) zugeordnete Schließflanke (1O) zur Erzeugung einer im höheren Drehzahlbereich günstigen spaten Ventilschließzeit ausgebildet ist.5. Device according to claim 1, characterized in that the closing flank assigned to the second partial cam (7a, 7b; 8a, 8b) (1O) is designed to generate a late valve closing time which is favorable in the higher speed range. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (4) aus einem mittleren ersten Teilnocken (5, 6) und zwei gleich ausgebildeten, beidseitig neben6. Device according to one of claims 1 to 5 »characterized in that that the cam (4) consists of a central first partial cam (5, 6) and two identically designed, next to both sides Jt dem ersten Teilnocken angeordneten zweiten Teilnocken (7a, 7b; Jt the first sub-cam arranged second sub-cam (7a, 7b; 8a, 8b) besteht.8a, 8b). 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Übertragungselement aus einem mit dem Ventilschaft (2) verbundenen mittleren Stößelteil (I3) besteht, das von einem das zweite Übertragungselement bildenden Ringteil (14) umgeben ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the first transmission element consists of a central tappet part (I3) connected to the valve stem (2), which is surrounded by a ring part (14) forming the second transmission element. 8. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Stößelteil (I3) und das dieses umgebende Ringteil (I4) eine derart geformte Trennfuge (I5) aufweisen, daß das Ringteil das Stößelteil in Ventilschließrichtung mitnimmt.8. Device according to claim 7 »characterized in that the middle tappet part (I3) and the ring part surrounding this (I4) have such a shaped parting line (I5) that the ring part takes the plunger part with it in the valve closing direction. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungselement (I9, 25)zur Dämpfung der Schließbewegung des Ventils (1, 2) vorgesehen ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that a damping element (I9, 25) for damping the closing movement of the valve (1, 2) is provided. 10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (I9) durch eine zwischen dem Stößelteil (13') und dem Ringteil (14') angeordnete Feder (22) gebildet ist.10. Device according to claim 9 »characterized in that the damping element (I9) by a between the plunger part (13 ') and the ring part (14 ') arranged spring (22) is formed. 11.,Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder durch eine Blattfeder (22) gebildet ist, die in einer das Stößelteil (.13') und das Ringteil (Η1) im wesentlichen senkrecht zur Ventilachse durchdringenden Ausnehmung (20, 21) gehalten ist.11., device according to claim 10, characterized in that the spring is formed by a leaf spring (22) which in a the plunger part (.13 ') and the ring part (Η 1 ) penetrating substantially perpendicular to the valve axis recess (20, 21) is held. 12. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Ventilschaft (2) und dem Zylinderkopfgehäuse (16) gebildetes hydraulisches Dämpfungselement (25) vorgesehen ist.12. Device according to claim 9 »characterized in that a between the valve stem (2) and the cylinder head housing (16) formed hydraulic damping element (25) is provided. 13· Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Dämpfungselement (25) einen an dem Ventilschaft (2) befestigten Dämpferkolben (27) aufweist, der gegenüber einer „ an dem Zylinderkopfgehäuse (16) gehaltenen Zylinderbuchse (28) einen mit einem hydraulischen Arbeitsmittel fällbaren, eine Dros- *■ selöffnung (33) aufweisenden Dämpferraum (30) bildet.13 · Device according to claim 12, characterized in that the hydraulic damping element (25) has a damper piston (27) fastened to the valve stem (2), which is opposite to a " on the cylinder head housing (16) held a cylinder liner (28) which can be precipitated with a hydraulic working fluid, a Dros- * ■ sel opening (33) having damper space (30) forms.
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