DE3834715C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verstellbaren Ventiltrieb für ein Hubventil nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiger Ventiltrieb ist aus JP-Abstract 60-90 905 be­ kannt. Bei diesem bekannten Ventiltrieb kann die Verstellein­ richtung lediglich zwei Endstellungen einnehmen, die eine nor­ male Betätigung und eine völlige Nichtbetätigung des Hubventils bewirken. Zwischenstellungen der Verstelleinrichtung und damit eine Veränderung der Ventilhubkurve sind bei diesem Ventiltrieb weder vorgesehen noch in der Praxis möglich, da dabei der Schwinghebel nicht am Grundkreis der Nockenwelle anliegt und somit der Nocken schlagartig auf den Schwinghebel auftreffen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ventiltrieb der eingangs genannten Art unterschiedliche Hubkurven für das Hubventil mit einfachen baulichen Mitteln zu erreichen.

Die Aufgabe ist bei einem Ventiltrieb der eingangs genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Ventiltrieb ist durch eine Verstellung der Verstelleinrichtung eine stetige Verände­ rung der Hubkurve des Hubventils erreichbar. Da die Nockenwelle bei jeder Stellung des Schwinghebels mit ihrem Grundkreis an der Gleitbahn anliegt, ist eine schlagfreie Betätigung des Schwinghebels durch den Nocken sichergestellt. Die besondere Gestalt des Schwinghebels erfordert einen gegenüber dem be­ kannten Ventiltrieb nur unwesentlichen Aufwand in dessen Her­ stellung.

Bei dem Ventiltrieb des Patentanspruchs 2 ist die Ver­ stelleinrichtung besonders einfach ausgebildet, wobei die Verstellachse im Unendlichen liegt.

Eine andere Ausführung der Verstelleinrichtung ist im Patentanspruch 3 angegeben. Hierbei stützt die Kurbel­ welle die Lagerachse des Schwinghebels auch bei einem größeren Abstand zur Verstellachse ab, wobei diese Ver­ stellachse ohne gegenseitige Behinderung von Ventilschaft, Schwinghebel und Kurbelwelle das ventilschaftseitige Schwinghebelende queren kann.

Mit der Ausgestaltung des Ventiltriebs nach dem Patent­ anspruch 4 bleibt bei einer genau definierten linien­ förmigen Anlage des Schwinghebels am Ventilschaft auch bei einer Verstellung der Lagerachse des Schwinghebels die Lage dieser Anlage unverändert und ist die Anlage des Grundkreises der Nockenwelle an der Gleitbahn des Schwinghebels jederzeit gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Ventilantriebs und

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Ventiltrieb der Fig. 1 in kleinerem Maßstab.

Eine Nockenwelle 1 mit einem Grundkreis 2 und einem Nocken 3 treibt über einen Schwinghebel 4 ein Hubventil, von dem nur der obere Ventilschaft 5 dargestellt ist, einer nicht weiter dargestellten Brennkraftmaschine an. Der Schwinghebel 4 ist an seinem einen Ende in einem Lager 6 mit der Lagerachse 7 gelagert, während er am anderen Ende mit einer Einstellschraube 8, die einen Teil des Schwing­ hebels 4 bildet, an der Stirnfläche 9 des Ventilschafts 5 anliegt. Die dem Ventilschaft 5 zugekehrte Fläche der Einstellschraube 8 ist als Kreisbahn 10 ausgebildet, deren Achse 11 etwa in der Mitte der Einstellschraube 8 liegt, so daß zwischen der Stirnfläche 9 und der Kreisbahn 10 Linienberührung entlang der Geraden 12 (in Fig. 1 senk­ recht zur Zeichenebene) besteht. Die Lagerachse 7 des Schwinghebels 4 ist entlang einer Bahn 13 verstellbar, die von der Kurbel 14 einer Kurbelwelle 15 eines Kurbeltriebs beschrieben wird, wenn sie um ihre Achse 16 geschwenkt wird, die im Ausführungsbeispiel identisch ist mit der Achse 11. Bei einer Verstellung der Lagerachse 7 bleibt somit die Lage der Geraden 12 auf der Stirnfläche 9 des Ventilschaftes 5 erhalten.

Der Schwinghebel 4 weist an seiner dem Ventilschaft 5 nahen Hälfte einen nach oben gerichteten Vorsprung 17 auf, dessen dem Ventilschaft 5 abgewandte Seite als zylinder­ förmige Gleitbahn 18 für den Grundkreis 2 und den Nocken 3 der Nockenwelle 1 ausgebildet ist. Die Achse der Gleit­ bahn 18 ist wiederum identisch mit der Achse 11, so daß bei entsprechender Nockenwellenstellung die Anlage der Gleitbahn 18 am Grundkreis bei jeder Lage der Lagerachse 7 gewährleistet ist. Die Gleitbahn 18 geht etwa von der Mitte des Schwinghebels 4 etwa senkrecht zu seiner Längs­ erstreckung aus. Liegt die Nockenwelle 1 im Fußbereich des Vorsprungs 17 an der Gleitbahn 18 an, wie in Fig. 1 in durchgezogenen Linien dargestellt, so schließen die von der Berührungsgeraden 12 zu der Lagerachse 7 und der Nockenwellenachse 19 zielenden Strahlen einen kleinen Winkel ein, so daß sich bei einer Betätigung des Schwing­ hebels 4 durch den Nocken 3 eine große Verschiebung der Geraden 12 (wie in Fig. 1 durch die strichpunktierte Linie zwischen den Punkten 12 und 12′ dargestellt) und da­ mit ein maximaler Hub des Hubventils ergibt. Liegt dagegen die Nockenwelle 1 im vom Fuß des Vorsprungs 17 ent­ fernten Bereich an der Gleitbahn 18 an, wie in Fig. 1 in ge­ strichelten Linien dargestellt, so schließen die von der Berührungsgeraden 12 zu der nach 7′ verstellten Lagerachse 7 und der Nockenwellenachse 19 zielenden Strahlen einen größeren Winkel ein, so daß sich bei einer Betätigung des Schwinghebels 4 durch den Nocken 3 eine kleinere Ver­ schiebung der Geraden 12 (wie in Fig. 1 durch die ge­ strichelte Linie zwischen den Punkten 12 und 12 ′′ darge­ stellt) und damit ein kleinerer Hub des Hubventils ergibt. Selbstverständlich kann die Lagerachse 7 auch alle Zwischen­ stellungen auf der Bahn 13 einnehmen und damit können Hubkurven mit Hüben zwischen den angegebenen Maximal- und Minimalhüben verwirklicht werden.

Wie weiter in Fig. 1 zu erkennen ist, schließen die von der Nockenwellenachse 19 zu den Punkten 12′ und 12′′ zielenden Strahlen einen Winkel ein, es wird also der größte Hub ver­ schiedener Hubkurven bei unterschiedlichen Stellungen der Nockenwelle 1 erreicht, wodurch die Hubkurven eine asym­ metrische Form annehmen können, was insbesondere hinsichtlich der Beschleunigungskräfte unerwünscht sein kann. Um dieses zu vermeiden, kann die Achse 16 der Kurbelwelle 15 auf der dem Lager 6 des Schwinghebels abgewandten Seite des ventil­ seitigen Endes mit Abstand zu diesem angeordnet sein. Da­ durch läßt sich erreichen, daß die Anlage der höchsten Nockenerhebung an der Gleitbahn 18 bei allen möglichen Lagen der Lagerachse 7 immer bei gleicher Nockenwellung erfolgt. In diesem Fall muß, um immer eine gute Anlage des Grundkreises 2 an der Gleitbahn 18 zu gewährleisten, die kreisförmige Gleitbahn 18 durch eine kreisähnliche Gleitbahn ersetzt werden, deren Kontur sich auf rein geometrische Weise erzielen läßt.

Ähnliches gilt, wenn die Bahn 13 der Lagerachse 7 nicht auf einer Kreisbahn, sondern, durch beispielsweise einen Kolben oder eine Zahnstange angetrieben, auf einer Geraden liegt. Ein derartiger Antrieb kann raumsparender ausge­ führt werden, jedoch hat er den Nachteil einer aufwendigeren Form der Gleitbahn 18.

Claims (4)

1. Verstellbarer Ventiltrieb für ein Hubventil, insbe­ sondere in einer Brennkraftmaschine, mit einem von einer Nockenwelle angetriebenen und den Ventilschaft des Hub­ ventils antreibenden Schwinghebel, dessen Lagerachse zur Hubveränderung des Hubventils mittels einer Verstellein­ richtung um eine zur Nockenwelle parallele Verstellachse verstellbar ist, die im Bereich des ventilschaftseitigen Endes des Schwinghebels oder auf dessen der Lagerachse abgewandten Seite etwa in der durch Lagerachse und ventilschaftseitigem Ende des Schwinghebels gebildeten Ebene liegt, wobei die Nockenwelle mit Grundkreis und Nocken an einer zumindest angenähert als Kreisbahn mit zur Nockenwelle paralleler Achse ausgebil­ deten Gleitbahn des Schwinghebels anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung der Hubkurve des Hubventils der Schwinghebel (4) einen seitlichen Vorsprung (17) aufweist, dessen dem Ventilschaft (5) abgewandte Seite die Gleitbahn (18) darstellt, deren Achse (11) im Bereich des ventilschaftseitigen Endes des Schwinghebels (4) liegt, und daß die Gleitbahn (18) etwa mittig senkrecht auf die Verbindungsgerade zwi­ schen der Lagerachse (7) und dem ventilschaftseitigen Ende des Schwinghebels (4) trifft.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ein insbesondere hydraulisch oder elektrisch angetriebener Kolben ist, der die Lager­ achse (7) des Schwinghebels (4) etwa parallel zum Ventil­ schaft (5) geradlinig verstellt.

3. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ein Kurbeltrieb mit einer Kurbelwelle (15) ist, deren Kurbel (14) die Lagerachse (7) des Schwinghebels (4) und deren Wellenachse die Verstell­ achse (16) bilden.

4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwinghebel (4) mit einer Kreisbahn (10) an der Stirnfläche (9) des Ventilschafts (5) anliegt und daß die Achse der Gleitbahn (18) des Schwinghebels (4) und dessen Verstellachse (16) mit der Achse (11) der Kreis­ bahn (10) zusammenfallen.