DE3534412A1

DE3534412A1 - Einrichtung zur verstellung der steuerzeiten eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3534412A1
Application number: DE19853534412
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 3180 Wolfsburg Danckert
Original assignee: Volkswagen Ag 3180 Wolfsburg; Volkswagen AG
Current assignee: DANCKERT, HERMANN, DR.-ING., 38440 WOLFSBURG, DE
Priority date: 1984-10-02
Filing date: 1985-09-27
Publication date: 1986-04-17
Anticipated expiration: 2005-09-28
Also published as: DE3534412C2

Description

3180 Wolfsburg
-A-

K 3632/1770-we-sch

Einrichtung zur Verstellung der Steuerzeiten eines Gaswechs'eTverit'iTs einer Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur belastungs- und drehzahlabhängigen Verstellung der Steuerzeiten eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-OS 31 46 613 ist eine Einrichtung zur Veränderung der Ventilsteuerzeiten von Brennkraftmaschinen bekannt, bei der jede zu verstellende Nockenwelle der Brennkraftmaschine ein axial verschiebbares, aber über eine Vielkeilverbindung drehfest gehaltenes Ritzel aufweist, das über eine Schrägverzahnung mit einem von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Zwischenrad im Eingriff steht. Durch Axialverschiebung dieses Ritzels kann dabei die Relativstellung der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle und damit die Steuerzeit der von dieser Nockenwelle betätigten Ventile verändert werden. Die Axialverstellung dieses Ritzels wird durch einen besonderen Stellantrieb vorgenommen, der einen erheblichen Bau- und Energieaufwand erfordert .

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, eine Einrichtung zur Verstellung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, die mit relativ geringem Bauaufwand auskommt und bei der für die Verstellung kein zusätzlicher Energiespender benötigt wird.

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Die Lösung dieser Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale erreicht. Erfindungsgemäß werden also zur Verstellung der Nockenvorrichtung unmittelbar die von der Brennkraftmaschine während des Antriebs erzeugten Wechselmomente herangezogen, die an der die Relatiwerdrehung der Nockenvorrichtung bewirkenden Eingriffsstelle, beispielsweise also an der Schrägverzahnung, auf das Ritzel einwirkende Axialkraftkomponenten erzeugen, die die axiale Verstellung bewirken. Die Steuervorrichtung dient dagegen nur der lastfreien Einstellung einer last- und drehzahlabhängigen Stellung des Ritzels und der damit verbundenen Re latiwer drehung der Nockenvorrichtung, die für eine Verwirklichung des Prinzips der Rückschubregelung besonders vorteilhaft ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den TJnteransprüchen.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die im folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigen

!Figur 1 in einem Längsschnitt eine erfindungsgemäße

Einrichtung zur Verstellung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, bei der die die jeweilige Stellung bestimmende Steuervorrichtung in die Nockenvorrichtung integriert ist,

Figur 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Teil der Einrichtung nach Figur 1 und

Figur 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Verstellung der Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine, bei der die Stellungssteuervorrichtung getrennt von der Nockenvorrichtung und als geschlossenes hydrauliches System ausgebildet ist.

Bei den beiden, insbesondere in den Figuren 1 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen sind jeweils gleiche oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen, gegebenenfalls mit einem Strich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet worden. In beiden Fällen wird eine Einrichtung zur Verstellung der Steuerzeiten eines Einlaßventils einer Brennkraft-

maschine gezeigt, wobei es für die Laststeuerung der Brennkraftmaschine zweckmäßig sein kann, wenn die Brennkraftmaschine je Zylinder zwei Einlaßventile aufweist, von denen eines eine feste Steuerzeit und nur das zweite eine last- und drehzahlabhängig veränderbare Steuerzeit besitzt. Auf diese Weise kann durch entsprechende Veränderung der Steuerzeit des zweiten Einlaßventils, vorzugsweise bis in den Kompressionstakt des zugeordneten Zylinders hinein, eine Ladungssteuerung beispielsweise für Ottomotoren erreicht werden, die im wesentlichen ohne eine Drosselklappe auskommt und daher mit geringeren Verlusten arbeitet. Bei diesem als Rückschubregelung bekannten Prinzip wird also ein Teil der während des Einlaßtaktes über das erste und gegebenenfalls auch das zweite Einlaßventil in den Zylinder angesaugten Gemischladung während des ersten Teils des Kompressionstaktes durch das noch geöffnete zweite Einlaßventil wieder ausgeschoben, wodurch eine drossel- und damit verlustarme Ladungsteuerung erreicht wird. Mit zunehmender Belastung der Brennkraftmaschine wird dabei der Schließzeitpunkt des zweiten Einlaßventils zunehmend nach früh, das heißt in Richtung auf den unteren Totpunkt, verschoben, bis bei Vollast die beiden Ventile so öffnen, daß eine maximale Gemischladung in die Zylinder gesaugt wird.

Anstatt zwei getrennte Einlaßventile vorzusehen, könnte auch die Steuerzeit eines einzigen Ventils so geändert werden, daß bei im wesentlichen feststehendem ÖffnungsZeitpunkt der Schließzeitpunkt last- und drehzahlabhängig verändert wird. Hierbei würde dann ein die Ventilschließzeit bestimmender Nocken gegenüber einem die Ventilöffnungszeit bestimmenden Hocken durch die erfindungsgemäße Einrichtung relativ verstellt werden müssen.

Schließlich ist die Vorrichtung auch geeignet, die Ventilöffnungszeit eines einzigen Ventils durch eine Verdrehung eines Nockens zu verändern.

In der Figur 1 der Zeichnung ist nun mit 1 insgesamt die erfindungsgemäße Einrichtung zur Verstellung der Ventilsteuerzeiten angegeben, bei der auf einer ersten Nockenwelle 2 neben fest darauf gehaltenen Nocken zur Betätigung beispielsweise eines ersten Einlaßventils und des Auslaßventils noch ein Antriebszahnrad 5 zum Antrieb einer zwei-

ten Nockenwelle 6 über eine auf dieserzweiten Nockenwelle 6 axial verschiebbar gehaltene Ritzelanordnung 7 aufweist. Mit 3 und 4 sind auf der Nockenwelle angeordnete Lagerzapfen bezeichnet. Der Eingriff des Antriebszahnrades 5 an der Ritzelanordnung 7 erfolgt hier über eine Schrägverzahnung, so daß bei einer Axialverstellung der Ritzelanordnung 7 eine relative Verdrehung der zweiten Nockenwelle gegenüber der ersten Nockenwelle 2 stattfindet. Auf der zweiten Nockenwelle 6 sind Nocken zur Betätigung der jeweils zweiten Einlaßventile jedes Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet.

Mit 8 ist eine hydraulisch wirkende Steuervorrichtung zur last- und drehzahlabhängigen Bestimmung der axialen Lage der Ritzelanordnung bezüglich des AntriebsZahnrades 5 und damit der relativen Winkelstellung der zweiten Nockenwelle 6 bezüglich der ersten Nockenwelle 2 bezeichnet. Diese Steuervorrichtung 8 weist einen Stellkolben 14 auf, der in einer zentralen Längsbohrung 10 der zweiten Nockenwelle 6 axial verschiebbar gehalten ist und über ein hohlzylindrisches Verbindungsglied 13 mit einem an einem ersten Zahnrad 7a der Ritzelanordnung starr gehaltenen, stegartig ausgebildeten Stellarm 12 verbunden ist. Neben diesem ersten Zahnrad 7a weist die Ritzelanordnung 7 ein zweites Zahnrad 7b auf, die beide nebeneinanderliegend mit dem Antriebszahnrad 5 im Eingriff stehen und an ihrem inneren Umfang auf dem mit einer Steckverzahnung 11 versehenen Ende der zweiten Nockenwelle unverdrehbar, aber axial verschiebbar gehalten sind.

Der Stellkolben I4 schließt gegenüber den die Längsbohrung 10 der zweiten Nockenwelle 6 abschließenden Stopfen I7 und 18 beidseitig je einen Druckraum 15 und 16 ein. Diese Druckräume sind jeweils über an dem Stellkolben I4 angeordnete Längsnuten 26 und 28 sowie Querbohrungen 2.5 und 38 bzw. 27 und 39 mit einem unter einem vorgegebenen niedrigen Druck stehenden Druckmittelsystem zur Druckmittelzu- bzw. -abfuhr verbindbar.

Zu diesem Zweck ist in dem mit einer Längsbohrung 22 ausgeführten Stellkolben I4 ein Steuerkolben 20 axial verschiebbar gehalten. An dem Steuerkolben 20 ist an dem in der Zeichnung rechten Ende eine Verbindungsstange 21 befestigt, die mit Spiel durch das hohle Verbindungsglied 13 des Stellkolbens Η geführt ist und an ihrem

freien Ende über ein Drucklager 54 mit einem hier nicht weiter gezeigten Betätigungsgestänge verbunden ist. Dieses Betätigungsgestänge führt zu einem Leistungsstellglied der Brennkraftmaschine, vorzugsweise dem Fahrpedal, so daß die Verstellung des Steuerkolbens in Abhängigkeit von der Last der Brennkraftmaschine erfolgt. Zweckmäßigerweise ist dabei in dem Betätigungsgestänge ein Kraftbegrenzungsglied, vorzugsweise in Form einer zwischengeschalteten Federanordnung enthalten, die das Überdrücken des Fahrpedals auch bei einer begrenzten Yerstellbewegung des Steuerkolbens ermöglicht.

Der Steuerkolben 20 weist zwei Steuerkanten 23 und 24 auf, die mit den an dem Stellkolben I4 angeordneten Querbohrungen 25 und 27 zur Steuerung der Druckmittelabführung aus den Druckräumen I5 und 16 zusammenwirken. Dazu ist die zwischen den beiden Steuerkanten 23 und 24 liegende Kolbentasche über eine Querbohrung 29, eine Längsausnehmung 30, eine Querbohrung 3I und eine Längsbohrung 32 mit einer Längsbohrung 33 der zweiten Nockenwelle 6 verbunden, die an einen vorzugsweise auf einem niedrigen festen Druckniveau liegenden Druckmittelraum angeschlossen ist.

Die Druckmittelzuführung zu den Druckräumen 15 und 16 erfolgt von der Querbohrung 29 des Steuerkolbens 20 aus über eine Längsbohrung und über Querbohrungen 36 bzw. 37 zu der Querbohrung 38 bzw. 39 des Stellkolbens I4» die mit den Druckräumen I5 bzw. 16 verbunden sind. Dabei ist in diesem Druckmittelzuführungsweg zwischen der Längsbohrung 34 und den Querbohrungen 36 und 37 in äem Steuerkolben 20 jeweils ein federbelastetes Rückschlagventil 35 angeordnet, das eine Druckmittelzufuhr nur dann zuläßt, wenn zwischen den Druckräumen 15» 16 und der Querbohrung 29 eine negative Druckdifferenz vorhanden ist.

Zur drehzahlabhängigen Begrenzung der Yentilschließzeitenverstellung dient eine in der !Figur 1 mit 40 insgesamt bezeichnete Vorrichtung, die aus einem auf der Betätigungsstange 21 gehaltenen Lagerbock 4I besteht, an dem exzentrisch um einen Schwenkpunkt 43 eine Kurvenscheibe 42 schwenkbar gehalten ist, deren Außenkontur mit einem

an dem Stopfen 17 befestigten Anschlagstift 44 zusammenwirkt. Da der Lagerbock 4I von dem Stellarni 12 bei der Drehung der Ritzelanordnung 7 mitgenommen wird, ergibt sich aufgrund der exzentrischen Anordnung der Kurvenscheibe 42 und infolge der an ihr wirkenden Fliehkraft eine Verstellung. Die Außenkontur der Kurvenscheibe ist so ausgelegt, daß sie in der drehzahlabhängigen Stellung maximaler Gemischzufuhr, durch die die Tolllast der Brennkraftmaschine bestimmt wird, gegen den Anschlagstift 44 stößt und dann eiiB weitere Verstellung des Steuerkolbens 20 verhindert bzw. dessen Rückverstellung einleitet. Dabei wirkt der drehzahlabhängigen Verstellung der Kurvenscheibe 42 die Wirkung einer Torsionsfeder 45 entgegen, die an ihren Enden mittels Stiften 46 an der Kurvenscheibe 42 bzw. in dem Lagerbock gehalten ist. Eine Dämpfung der Verstellung der Kurvenscheibe 42 ergibt sich durch Heibung der Seitenfläche der Kurvenscheibe an einer entsprechenden seitlichen Stirnfläche 47 des Verbindungsteils 12 (Figur 2).

In der Zeichnung ist weiter eine Möglichkeit zur Herstellung eines hydraulischen Zahnspielausgleichs angedeutet, die allgemein anwendbar ist und die bei durch Wechselmomente beaufschlagten Zahnradpaarungen auftretenden Belastungsstöße und dadurch verursachte Geräusche vermeiden hilft. Zu diesem Zweck besteht die Ritzelanordnung 7 aus zwei Zahnrädern 7a "und 7^» die hydraulisch axial auseinander gedrückt werden, so daß ihre Zähne sich jeweils an gegenüberliegenden Zahnflanken des AntriebsZahnrades anlegen. Die Verspannung wird durch einen hydraulisch beaufschlagten Ringkolben 48 bewirkt, der in einer umlaufenden Ringnut 49 des ersten Zahnrades 7a gehalten ist und mit seiner Stirnfläche gegen die dem ersten Zahnrad 7a zugewandte Stirnfläche des anderen Zahnrades 7*> drückt. Der Ringraum 49 steht über eine in dem Stellarm 12 angeordnete Längsbohrung 50» ein Rückschlagventil 5I» eine Querbohrung 52 und einen zwischen der Betätigungsstange 21 und dem hohlen Verbindungsglied verbleibenden Ringspalt 55 mit dem Druckmittelsystem des Steuerkolbens 20 in Verbindung, so daß durch den in diesem System herrschenden geringen Überdruck eine ständige axiale Auseinanderpressung der beiden Zahnräder 7a und ¹Jh erfolgt.

Die Ausführung der in der Figur 3 gezeigten Vorrichtung zur Ventilsteuerzeitenverstellung unterscheidet sich von derjenigen nach der Figur 1 im wesentlichen nur dadurch, daß die hydraulische Stellungssteuervorrichtung 8' nicht wie "bei der Ausführung nach der Figur 1 innerhalb der zweiten Nockenwelle 6, sondern getrennt von dieser angeordnet ist. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, diese Stellungssteuervorrichtung als geschlossenes hydraulisches System auszuführen, was bei der Ausführung nach der Figur 1 nicht möglich ist. Dort besteht vielmehr die Gefahr, daß im Stand des Motors die Druckräume 15 und 16 leerlaufen können, weshalb vor Inbetriebnahme des Fahrzeugs gegebenenfalls eine Entlüftung des Druckmittelsystems vorgenommen werden muß. Mit I9 ist eine dazu erforderliche Entlüftungsbohrung angedeutet. Die Entlüftung könnte dann in der Weise erfolgen, daß unmittelbar vor Inbetriebnahme des Brennkraftmaschinenstarters Druckmittel durch die Steuervorrichtung 8 hindurchgepumpt wird.

Bei der Ausführung nach der Figur 3 ist also der Stellkolben I4 nicht in einer Bohrung der zweiten Nockenwelle 6', sondern in einer Bohrung eines gehäusefesten Teils 70 axial verschiebbar gehalten. An der Stelle 73 ist der Anschluß eines Ausdehnungsgefäßes für das Druckmittel vorgesehen. Zweckmäßig setzt man das System unter einen gewissen Überdruck, etwa durch ein vorgespanntes Luftpolster in dem hochgelegten Ausdehnungsgefäß. Das hohlzylindrische Verbindungsglied I3¹ des Stellkolbens I4¹ ist nicht direkt, sondern über ein Gelenk 69 mit einem Betätigungsarm 65 und dieser mit dem an dem ersten Zahnrad 7a der Ritzelanordnung 7 befestigten Stellarm 12' verbunden. Dabei greift der mit Lagertaschen 67 als Axialgleitlager ausgebildete Betätigungsarm 65 in eine umlaufende Ausnehmung 66. Der in der Figur 3 im wesentlichen hohTzylindrisch ausgebildete Stellarm 12' ist zur besseren Längsführung mit einer in eine Längsbohrung 61 der zweiten Nockenwelle 6' hineinragenden Führungshülse 60 versehen, auf der auch die mit 40* bezeichnete drehzahlabhängige Wegbegrenzungsvorrichtung gehalten ist. Die Außenkontur der Kurvenscheibe 42' arbeitet dabei mit einem Anschlagstift 44" zusammen, der an einem Ende einer Führungswelle 62 befestigt ist, die mit ihrem anderen Ende in einer Bohrung 63 der zweiten Nockenwelle 6 starr gehalten ist. Die Wegbegrenzungsvorrichtung 40' besteht wiederum aus einem-Lagerbock 4I'»

an dem die Kurvenscheibe 42' exzentrisch schwenkbar gehalten ist und der seinerseits mittels eines tJbertragungsarms 84 mit der Betätigungsstange 21' des in dem Stellkolben 14' verschiebbar gehaltenen Steuerkolbens 20' sowie mit dem mit 86 angedeuteten, zu dem.Laststellglied der Brennkraftmaschine führenden Betätigungsgestänge verbunden ist. Ein seitliches Deckelteil 90 ermöglicht die Montage des hier als Axialgleitlager ausgebildeten tJbertragungsarms 84 an dem Lagerbockbund 41'·

Zur Schmiermittelversorgung der Lagertaschen 92 an dem Lagerbock 41' sowie der Lagertaschen 67 an dem Stellarm 12' sind diese über Querbohrungen 68 bzw. 95 und 94 an einen zwischen der Pührungswelle 62 und der IHihrungshülse 60 verbleibenden Ringspalt 96 angeschlossen, der über eine im Bereich eines Nockenwellenlagers 9 vorgesehene Querbohrung 64 mit Schmiermittel versorgt werden kann.

Der Ringspalt 96 steht im übrigen auch mit der über das Rückschlagventil 51 und dfe Längsbohrung 50 zu dem Ringraum 49 führenden Querbohrung 52 in Verbindung.

Das der Stellungssteuervorrichtung 8' zugeordnete Druckmittelsystem ist dadurch nach außen hin vollständig abgeschlossen, daß ein elastischer Balg 75 vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende 76 auf einer Ausnehmung des gehäusefesten Bauteils 70 und mit seinem anderen Ende 77 auf einer Ausnehmung des Betätigungsarms 65 gehalten ist und dadurch den Raum 78 außerhalb der Terbindungsstange 13' nach außen hin druckmitteldicht abschließt. Ein zweiter elastischer Balg 80 ist mit einem Ende an dem Betätigungsarm 65 und mit einem anderen Ende an dem tJbertragungsarm 84 befestigt. Der zwischen diesem zweiten elastischen Balg 80 und der Betäü gungsstange 21' gebildete Raum 83 steht mit dem Raum 7Ö zwischen dem ersten elastischen Balg 75 über den Ringspalt 85 in Verbindung, während der Raum 78 seinerseits über eine Querbohrung 79 mit dem zu dem Druckmittelsystem des Steuerkolbens 20' führenden Ringraum 55 zwischen der Betätigungsstange 21' und der Verbindungsstange 13' verbunden ist.

Ein Gelenkstift 87 dient zur Befestigung der Betätigungsstange 21' an dem TJbertragungsarm 84. Die Bohrung 89, die so bemessen ist,

daß eine leichte Montage des Systems ermöglicht wird, ist durch einen Deckel 88 nach außen abgeschlossen.

Die Punktion und Wirkungsweise der in der Zeichnung dargestellten Verstelleinrichtungen entsprechen im wesentlichen einander und sollen nachfolgend anhand der in der Figur 1 gezeigten Ausführung näher erläutert werden. Als Verstellkräfte zur Verdrehung der zweiten Nockenwelle 6 gegenüber der ersten Nockenwelle 2 werden erfindungsgemäß die an der Schrägverzahnung zwischen dem Antriebsrad 5 und der Ritzelanordnung 7 beim Antrieb mit wechselnden Momenten entstehenden Axialkraftkomponenten herangezogen. Diese Axialkräfte wirken dabei in beiden Richtungen auf die axial verstellbar gehaltene Ritzelanordnung 7 und versuchen diese entsprechend zu verstellen. Aufgrund des Schrägverzahnungseingriffs mit dem Antriebszahnrad 5 einerseits und der axial verschiebbaren aber unverdrehbaren Verbindung mit der zweiten Nockenwelle 6 andererseits ergibt sich bei einer Axialverschiebung eine Verdrehung der zweiten Nockenwelle 6 entsprechend der Steigung der Schrägverzahnung. Die axiale Stellung der Ritzelanordnung 7 wird dabei jedoch durch die hydraulische Stellungssteuervorrichtung 8 gesteuert, indem der Steuerkolben 20 lastabhängig verstellt wird und dabei den mit der Ritzelanordnung 7 verbundenen Stellkolben nachführt.

Beispielsweise sei angenommen, daß der Stellkolben 20 durch eine Betätigung des Fahrpedals des Fahrzeugs in der Zeichnung nach links verschoben wird. Dadurch wird von der Steuerkante 23 die über die LängsauBnehmung 26 mit dem linken Druckraum 15 verbundene Querbohrung 25 geöffnet und über die Verbindungsleitungen 29, 30, 31 und mit dem Druckmittelein- bzw. -auslaß verbunden, während gleichzeitig die zweite Steuerkante 24 die über die Längsausnehmung 28 zu dem rechten Druckraum 16 führende Querbohrung 27 verschließt. Dies hat zur Folge, daß durch das Absperren des rechten Druckraums 16 und die gleichzeitige Öffnung des linken Druckraums 15 der mit der Ritzelanordnung 7 verbundene Stellkolben I4 aufgrund der ständig an diesem wirkenden Axialkräfte in der Zeichnung nach links bewegt werden kann. Während dieser Verstellbewegung kann aus dem linken Druckraum 15 über die Längsausnehmung 26 und die geöffnete Quertohrung 25 Druckmittel

in die Querbohrung 29 entweichen. Gleichzeitig wird nach Öffnung des in der Zeichnung rechten Rückschlagventils 35 der Druckraum 16 über die Leitungen 34, 37, 39 und 28 mit Druckmittel aufgefüllt. Die Verstellung des Stellkorbens 14 erfolgt so lange, bis die Steuerkante 23 die Querbohrung 25 wieder versperrt und somit einer weiteren Verstellung das in den Druckräumen vorhandene inkompressible Druckmedium entgegensteht. Eine Verstellung in umgekehrter Richtung erfolgt in analoger Weise.

Da die Verstellung des Steuerkolbens 20 infolge der Betätigung durch das Laststeuerglied der Brennkraftmaschine, vorzugsweise also des PahrpedalB, lastabhängig ist, ergibt sich zwangsläufig auch eine lastabhängige Verdrehung der zweiten Nockenwelle 6 bezüglich der ersten Nockenwelle 2. Da im Bereich der Vollast zusätzlich eine drehzahlabhängige Begrenzung der Steuerzeiten zweckmäßig ist, wird die soeben geschilderte Verstellung des Steuerkolbens in diesem Lastbereich drehzahlabhängig durch die Begrenzungsvorrichtung begrenzt. Hierzu schlägt die drehzahlabhängig. ausgelenk"te Kurvenscheibe 42 je nach Drehzahl früher oder später mit ihrer Außenkontur an dem Anschlag-

an
stift 44/¹¹¹¹CL verhindert damit eine weitere Verstellung der Betätigungsstange 21 und des damit verbundenen Steuerkolbens 20. Das in dem Betätigungsgestänge angeordnete Kraftbegrenzungsglied ermöglicht dabei ein Überdrücken des Fahrpedals trotz der erreichten Verstellbegrenzung des Steuerkolbens und verhindert so eine Beschädigung des drehzahlabhängigen Wegbegrenzungssystems 40·

Claims

ANSPRÜCHE

1/ Einrichtung zur belastungs- und drehzahlabhängigen Verstellung der Steuerzeiten eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine mit einer das Ventil "betätigenden Nockenvorrichtung und einem axial verschiebbar gehaltenen Ritzel, das einerseits mit der Nockenvorrichtung und andererseits mit einem von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen, axial feststehenden Antriebsrad im Eingriff steht derart, daß bei einer Axialverschiebung des Ritzels eine Relativverdrehung der Nockenvorrichtung gegenüber dem Antriebsrad erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (7) durch infolge der während des Antriebs von der Brennkraftmaschine abgegebenen Wechselmomente an der die Relativverdrehung bewirkenden Eingriffsstelle erzeugte Axialkräfte in axialer Richtung verstellbar ist und daß eine das Ritzel (7) in einer von der Belastung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine abhängigen Axialstellung haltende Steuervorrichtung (δ) vorgesehen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung durch eine mit dem Ritzel (7) verbundene hydraulische Stellungssteuervorrichtung (8) gebildet ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssteuervorrichtung (8) einen mit dem Ritzel (7) starr verbundenen Stellkolben (I4)» der nach zwei Seiten Druckräume (15, 16) einschließend in einer zylindrischen Bohrung (10) axial verstellbar gehalten ist, sowie einen in Abhängigkeit von der

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Belastung und der Drehzahl der Brennkraftmaschine verstellbaren Steuerkolben (20) aufweist, der mit Steuerkanten (23, 24) zur Steuerung der Druckräume (15» 16) versehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß den Druckräumen (15» 16) mit Rückschlagventilen (35) versehene Druckmittelzuführungsleitungen (26, 28, 34» 36 - 39) zugeordnet sind.
5« Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssteuervorrichtung (θ) in die Nockenvorrichtung (6) integriert ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Stellungssteuervorrichtung (8¹) getrennt von der Nockenvorrichtung (6) angeordnet ist und als geschlossenes hydraulisches System ausgebildet ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerkolben (20) der Stellungssteuervorrichtung (θ) über ein Betätigungsgestänge (54; 86, 84) mit einem Laststeuerglied der Brennkraftmaschine verbunden ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsgestänge eine die übertragbare Kraft begrenzende Vorrichtung aufweist.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (40) zur drehzahlabhängigen Begrenzung der Axialverstellung des Ritzels (7) vorgesehen ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß eine entgegen einer Feder (44) drehzahlabhängig auslenkbare Kurvenscheibe (42) vorgesehen ist, die mit einem Anschlag (44) zur Begrenzung der Axialverstellung des Ritzels (7) gegenüber einem axial feststehenden Bauteil (6) zusammenwirkt.
11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (47) zur Dämpfung der drehzahlabhängigen Auslenkung der Kurvenscheibe (42) vorgesehen sind.
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (7) und äs. s mit diesem in Eingriff stehende Antriebsrad (5) eine Schrägverzahnung aufweisen.
13. Einrichtung insbesondere nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (48 - 50) zum Ausgleich des Zahnspiels zwischen dem Ritzel (7) und dem Antriebsrad (5) vorgesehen sind.
14. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß. das Ritzel (7) aus zwei axial gegeneinander verspannbaren Zahnrädern (7a, 7b) besteht.
15. Einrichtung nach Anspruch I4» dadurch gekennzeichnet, daß zur gegenseitigen axialen Verspannung der beiden Zahnräder (7a, 7b) ein in einem Ringraum (49) des einen Zahnrads (7a) gehaltener, hydraulisch beaufschlagbarer Ringkolben (48) vorgesehen ist, der mit seiner Stirnfläche gegen die dem einen Zahnrad zugewandte Stirnfläche des anderen Zahnrades (7b) drückbar ist.