DE3624108A1

DE3624108A1 - Ventiltrieb fuer zumindest zwei gleichzeitig zu betaetigende ventile

Info

Publication number: DE3624108A1
Application number: DE19863624108
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl Ing Heimburg
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: Adam Opel GmbH
Priority date: 1986-07-17
Filing date: 1986-07-17
Publication date: 1988-01-28
Also published as: DE3624108C2; US4805567A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ventiltrieb für zumindest zwei gleichzeitig betätigbare Ventile einer Brennkraftmaschine, welcher eine allen Ventilen gemein same, von einer Nockenwelle verschiebbare Schubeinrich tung aufweist, gegen die die Ventile mit ihren Ventil schäften anliegen. Ein solcher Ventiltrieb ist in der DE-OS 33 44 324 beschrieben.

Bei dem bekannten Ventiltrieb ist die Schubeinrichtung durch eine einzige, im Zylinderkopf axial geführte Druck platte gebildet, gegen die einerseits zwei Nocken der Nockenwelle und andererseits die Enden zweier Ventil schäfte anliegen. Da die auf der Nockenwelle vorgesehe nen Nocken zwangsläufig in eine gleiche Drehrichtung schwenken, hat der eine Nocken die Tendenz, die Schubein richtung in eine Drehrichtung und der andere Nocken die Tendenz, sie in die entgegengesetzte Drehrichtung zu verdrehen. Deshalb vermag sich die Schubeinrichtung durch die Nockenbetätigung nicht zu verdrehen. Da gemäß der DE-OS 33 44 324 die Schubeinrichtung in axialer Richtung geführt ist, wäre es zur Erhöhung ihrer Lebens dauer wünschenswert, wenn sie sich bei jeder Betätigung etwas drehen könnte, um ihre Schmierung zu verbessern und einem einseitigen Verschleiß zu begegnen. Hiervon abgesehen wäre es vorteilhaft, wenn sich auch die Ven tile auf einfache Weise verdrehen würden.

Die genannte DE-OS 33 44 324 beschreibt auch schon eine hydraulische Ventilspielausgleichsvorrichtung, durch welche ein Ventilspiel aufgehoben wird, so daß ein Nach stellen der Ventile unnötig ist. Die Ventilspielaus gleichsvorrichtung ist jedoch nicht in der Lage, die Schubeinrichtung oder die Ventile zu verdrehen. Bei der Ausführungsform mit Ventilspielausgleichsvorrichtung weist die Schubeinrichtung sogar ein waagebalkenähn liches Druckstück auf, welches wegen der notwendigen Führung im Zylinderkopfgehäuse nicht rund ausgeführt ist und sich deshalb gar nicht dazu eignet, während der Ven tilbetätigung gedreht zu werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventil trieb der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß sich seine Schubeinrichtung und gleichzeitig auch die Ventile auf einfache Weise zwangsläufig durch die Nocken betätigung des Ventiltriebs geringfügig um ihre Längs achse zu drehen vermögen.

Diese Aufgabe wird auf einfache Weise dadurch gelöst, daß die Nockenwelle mit einem einzigen Nocken exzen trisch auf der Schubeinrichtung aufsitzt, daß die Schub einrichtung rotationssymmetrisch ausgebildet ist und daß die Ventilschäfte jeweils außerhalb ihrer Mitte gegen die Schubeinrichtung anliegen.

Durch diese Gestaltung übt der Nocken der Nockenwelle bei jeder Ventilbetätigung ein Drehmoment auf die Schub einrichtung um ihre Längsachse aus. Dadurch kommt es zu einer geringfügigen Verdrehung der Schubeinrichtung. Diese wiederum verdreht durch ihre außermittige Auflage auf den Ventilschäften diese Ventilschäfte geringfügig. Auf diese Weise erreicht man mit sehr geringem Aufwand eine wesentlich höhere Lebensdauer der Ventile und der Schubeinrichtung.

Wenn der Ventiltrieb mit einer hydraulischen Ventilspiel ausgleichsvorrichtung versehen werden soll, dann kann dies vorteilhafterweise dadurch geschehen, daß die Schub einrichtung durch einen gegen den Nocken der Nockenwelle anliegenden, in einer Wand der Brennkraftmaschine axial geführten Tassenstößel und einer darunter angeordneten Druckplatte besteht, daß die Ventilspielausgleichsvor richtung zwischen dem Tassenstößel und der Druckplatte vorgesehen ist und daß die Druckplatte mit einer zen trischen, kugelkalottenförmigen Fläche gegen eine ent sprechende Kugelkalottenfläche der Ventilspielausgleichs vorrichtung anliegt.

Eine solche Ausführungsform ist sehr platzsparend. Die kugelkalottenförmigen Flächen ermöglichen es der Druck platte, sich geringfügig zu verschwenken und dadurch Toleranzen bei den beiden zu betätigenden Ventilen aus zugleichen.

Besonders einfach und platzsparend gestaltet sich die Ventilspielausgleichsvorrichtung, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Ventilspielaus gleichsvorrichtung zwei ineinander geschobene Topfkolben aufweist, zwischen denen ein Hochdruckraum angeordnet ist und von denen der obere gegen die innere Stirnfläche des Tassenstößels und der untere die gegen die Druck platte anliegende Kugelkalottenfläche aufweist und wenn zwischen der Außenseite der Topfkolbenanordnung und dem Innenraum des Tassenstößels ein Ölvorratsraum gebildet ist, welcher über ein Rückschlagventil Verbindung zum Hochdruckraum zwischen den Topfkolben hat.

Wenn der erfindungsgemäße Ventiltrieb zur Betätigung von zwei relativ weit auseinanderliegenden Ventilen dienen soll, dann ist es vorteilhaft, wenn die Druckplatte hutförmig ausgebildet ist, mit einem krempenartigen Rand radial aus dem Tassenstößel herausragt und mit diesem Rand auf den Ventilstößeln aufliegt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips sind drei davon in der Zeichnung dargestellt und werden nachfol gend beschrieben. Diese zeigt in der

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsge mäßen Ventiltrieb,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus führungsform eines Ventiltriebs nach der Erfindung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine dritte Aus führungsform eines Ventiltriebs nach der Erfindung.

Die Fig. 1 zeigt zwei parallel zueinander angeordnete Ventile 1, 2, welche jeweils mit einem Ventilteller 3, 4 von unten her gegen einen Ventilsitz 5, 6 anliegen. Diese Ventile 1, 2 weisen, wie üblich, jeweils einen Ventilschaft 7, 8 auf, der jeweils mittels einer Rück stellfeder 9, 10 in Schließrichtung der Ventile 1, 2 vorgespannt ist.

Beide Ventilschäfte 7, 8 liegen mit ihren Enden gegen eine beiden Ventilen 1, 2 gemeinsame Schubeinrichtung 11 an, die bei dieser Ausführungsform durch ein tassen förmiges Bauteil gebildet ist. Wichtig für die Erfindung ist, daß die Stirnflächen der Ventilschäfte 7, 8 die Schubeinrichtung 11 außerhalb der mit 12 und 13 positio nierten Längsachsen der Ventilschäfte 7, 8 berühren. Zur Verdeutlichung dieses Merkmales sind in der Zeichnung Mittellinien 14, 15 eingezeichnet, welche durch die jeweiligen Berührungspunkte führen.

Die Schubeinrichtung 11 ist ihrerseits in einer Wand 16 der nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine axial verschieblich und um ihre Längsachse 17 drehbar ange ordnet. Oberhalb der Schubeinrichtung 11 verläuft eine Nockenwelle 18, welche mit einem Nocken 19 auf der obe ren Stirnfläche der Schubeinrichtung 11 aufsitzt. Auch hier verläuft die Längsachse 17 der Schubeinrichtung 11 geringfügig versetzt zur mit 20 positionierten Mittel linie.

Dreht sich die Nockenwelle 18, so bewegt der Nocken 19 die Schubeinrichtung 11 in der Zeichnung gesehen nach unten. Diese wiederum verschiebt die Ventilschäfte 7, 8 entsprechend, so daß sich die Ventile 1 und 2 öffnen. Durch den Mittenversatz der Längsachse 17 der Schubein richtung 11 zur Mittellinie 20 des Nockens 19 wird bei dieser Bewegung die Schubeinrichtung 11 geringfügig um ihre Längsachse 17 gedreht. Diese Drehbewegung führt ihrerseits dazu, daß infolge des Mittenversatzes der Längsachsen 12, 13 der Ventilschäfte 7, 8 zu den ihre Berührungspunkte mit der Schubeinrichtung 11 markieren den Mittellinien 14, 15 sich auch die Ventile 1, 2 ge ringfügig drehen.

Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 2 ist im Inneren der einen Tassenstößel 21 aufweisenden Schubeinrichtung 11 eine Ventilspielausgleichsvorrichtung 22 vorgesehen. Diese besteht aus zwei ineinander geschobene Topfkolben 23, 24, die einen Hochdruckraum 25 einschließen, in dem eine die Topfkolben 23, 24 spreizende Druckfeder 26 an geordnet ist. Der in der Zeichnung gesehen obere Topf kolben 23 liegt gegen die innere Stirnfläche des Tassen stößels 21 an. Der untere Topfkolben 24 liegt mit einer Kugelkalottenfläche 27 in einer entsprechenden kugelka lottenförmigen Fläche 28 eines Druckstückes 29. Gegen dieses Druckstück 29 liegen die Ventilschäfte 7, 8 wiederum derart an, daß sie genau wie bei dem zuvor be schriebenen Ausführungsbeispiel verdreht werden, wenn sich das Druckstück 29 dreht. Letzteres kommt wiederum dadurch zustande, daß der Nocken 19 außermittig gegen den Tassenstößel 21 anliegt und die Drehbewegung des Tassenstößels 21 sich über die Spielausgleichsvorrich tung 22 auf das Druckstück 29 überträgt.

Zur Funktion der Spielausgleichsvorrichtung 22 ist anzu führen, daß zwischen der Innenmantelfläche des Tassen stößels 21 und der Außenmantelfläche der Ventilspielaus gleichsvorrichtung 22 ein Ölvorratsraum 30 vorgesehen ist, aus dem Öl durch eine Ausnehmung in der inneren Stirnfläche des Tassenstößels 21 in den Topfkolben 23 hinein gelangen kann. Von dort besteht über ein Rück schlagventil 32 eine Verbindung zum Hochdruckraum 25. Der Ölvorratsraum 30 wird seinerseits über eine Druck ölbohrung 33 und einen Kanal 34 mit Drucköl versorgt. Da durch wird der Druck im Hochdruckraum 25 durch den Motor öldruck und die durch den Nocken 19 erzwungene Pumpbe wegung des Tassenstößels 21 erzeugt, so daß die Topf kolben 23, 24 für eine spielfreie Verbindung zwischen Nocken 19 und den Ventilschäften 7, 8 sorgen.

Die Ausführungsform gemäß der Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 nur dadurch, daß das Druckstück 29 im Querschnitt hutförmig ist, mit einem hutkrempenarti gen Rand 35 über den Durchmesser des Tassenstößels 21 hinausragt und auf den Ventilschäften 7, 8 aufliegt. Da durch können die Ventile 1 und 2 einen größeren gegen seitigen Abstand erhalten als bei der zuvor beschrie benen Ausführungsform.

Claims

1. Ventiltrieb für zumindest zwei gleichzeitig betätig bare Ventile einer Brennkraftmaschine, welcher eine allen Ventilen gemeinsame, von einer Nockenwelle ver schiebbare Schubeinrichtung aufweist, gegen die die Ventile mit ihren Ventilschäften anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (18) mit einem einzi gen Nocken (19) exzentrisch auf der Schubeinrichtung (11) aufsitzt, daß die Schubeinrichtung (11) rotations symmetrisch ausgebildet ist und daß die Ventilschäfte (7, 8) jeweils außerhalb ihrer Längsachsen (12, 13) ge gen die Schubeinrichtung (11) anliegen.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 mit einer hydraulischen Spielausgleichvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubeinrichtung (11) durch einen gegen den Nocken (19) der Nockenwelle (18) anliegenden, in einer Wand (16) der Brennkraftmaschine axial geführten Tassenstößel (21) und einem darunter angeordneten Druckstück (29) besteht, daß die Ventilspielausgleichsvorrichtung (22) zwischen dem Tassenstößel (21) und dem Druckstück (29) vorgesehen ist und daß das Druckstück (29) mit einer zentrischen, kugelkalottenförmigen Fläche (28) gegen eine entsprechende Kugelkalottenfläche (27) der Ventil spielausgleichsvorrichtung (22) anliegt.

3. Ventilantrieb nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilspielausgleichsvorrichtung (22) zwei ineinander geschobene Topfkolben (23, 24) auf weist, zwischen denen ein Hochdruckraum (25) angeordnet ist und von denen der obere gegen die innere Stirnfläche des Tassenstößels (21) und der untere die gegen das Druckstück (29) anliegende Kugelkalottenfläche (27) auf weist und daß zwischen der Außenseite der Topfkolben anordnung und dem Innenraum des Tassenstößels (21) ein Ölvorratsraum (30) gebildet ist, welcher über ein Rück schlagventil (32) Verbindung zum Hochdruckraum (25) zwischen den Topfkolben (23, 24) hat.

4. Ventilantrieb nach einem oder mehreren der vorangehen den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druck stück (29) hutförmig ausgebildet ist, mit einem krempen artigen Rand (35) radial aus dem Tassenstößel (21) herausragt und mit diesem Rand (35) auf den Ventil schäften (7, 8) aufliegt.