DE3923927A1 - Hubventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinen - Google Patents
Hubventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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- F01L1/10—Valve drive by means of crank-or eccentric-driven rods
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hubventilsteuerung, insbe
sondere für Brennkraftmaschinen gemäß den im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Hiernach
wird von Hubventilsteuerungen mit von einem Kurbelge
triebe schwingend angetriebenen Betätigungselement zur
Steuerung der Hubventile ausgegangen.
Für eine erste Bauart derartiger Hubventilsteuerungen
ist z. B. aus der GB-PS 4 61 664 ein auf ein Ventil
einwirkender Kipphebel bekannt, der anstelle einer
drehend angetriebenen Nockenwelle über ein Kurbelge
triebe schwingend angetrieben ist. Weiter zeigt die
FR-PS 4 97 929 eine Hubventilsteuerung für Ein- und
Auslaßventile einer Brennkraftmaschine mit auf einer
ersten maschinenseitigen Achse gelagerte Winkel-Kipp
hebel, die über weitere, auf einer zweiten maschinen
seitigen Achse gelagerte und durch ein Kurbelgetriebe
angetriebene Winkelhebel schwingend angetrieben sind.
Schließlich ist aus der DE-AS 11 38 981 eine Hubven
tilsteuerung bekannt, bei der die Kurbelstange eines
Kurbelgetriebes ohne Getriebezwischenglieder unmittelbar
an einem Ende eines Kipphebels angreift, der anderer
seits mit einem Ventilstößel zusammenwirkt.
Bei einer anderen Bauart der gattungsgemäßen Hubventil
steuerung tritt an die Stelle des Kipphebels z. B. ein
Wälzhebel (DE-PS 3 41 484) oder eine Wälzscheibe
(US 11 82 044), wobei jedes der o. g. und über einen
Schwinghebel auf das Ventil einwirkenden Betätigungs
elemente über ein Kurbelgetriebe angetrieben ist.
Schließlich umfaßt eine weitere Bauart der gattungsge
mäßen Hubventilsteuerung als Betätigungselement eine
schwingend angeordnete Steuerscheibe, auch als Schwing
daumen bekannt. So zeigt und beschreibt die
DE-PS 1 83 078 eine in jeder Schwingrichtung das zuge
hörige Ventil betätigende Steuerscheibe, während die
CH-PS 1 74 762 eine Schwingdaumen-Steuerung für ein
Hubventil zeigt.
Alle drei vorbeschriebenen Bauarten haben das gemeinsame
Merkmal einer zur Schwing-Achse des Ventil-Betätigungs
elementes parallel angeordneten Antriebs-Achse des
Kurbelgetriebes. Dadurch lassen sich zwar ggf. erforder
liche zusätzliche Getriebezwischenglieder zwischen der
Kurbelstange des Kurbelgetriebes und dem jeweiligen
Ventil-Betätigungselement im wesentlichen in einer Ebene
anordnen, jedoch ergibt sich hieraus ein erheblicher
Platzbedarf für die Anordnung der gattungsgemäßen
Hubventilsteuerung an einer Maschine, insbesondere einer
Brennkraftmaschine. Ein zusätzlicher Platzbedarf mit
erhöhtem Bauaufwand kann ferner durch eine vorbestimmte
Ventilanordnung dann gegeben sein, wenn die Achse des
Kurbelgetriebes zu einer antreibenden Maschinenwelle
quergerichtet ist (z. B. FR-PS 4 79 929, US 11 82 044).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gat
tungsgemäße Hubventilsteuerung so weiterzuentwickeln,
daß mit einfachen Getriebemitteln die gegenseitige
räumliche Lage der Achsen der Ventil-Betätigungselemente
und des Kurbelgetriebes frei wählbar ist bei geringem
Platzbedarf.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Mitteln des
Patentanspruches 1 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung ist in der Kombination des
Schiebestückes eines gesonderten Schubgelenkes mit einer
Schub-Drehgelenk-Einrichtung für den schwingenden
Antriebshebel zu sehen, weil hiermit bei einfachem
Aufbau und geringem Platzbedarf im wesentlichen jede
gegenseitige räumliche Winkellage der Achsen der Ventil-
Betätigungselemente und des Kurbelgetriebes erzielbar
ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Schiebestückes und der
Schub-Drehgelenk-Einrichtung sind in Unteransprüchen
beschrieben. Gemäß einem weiteren Anspruch ist das
Schiebestück zusätzlich um seine Längsachse drehbeweg
lich, so daß Verzwängungen mit hohen Reibungskräften bei
ungünstigen Raumwinkel-Lagen der Achsen sicher vermieden
sind. Schließlich ist in einem der Ansprüche eine
bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Hubventil
steuerung für einen Boxermotor beschrieben.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schema
tisch dargestellten Beispiels beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Hubventilsteuerung mit einer ersten
Schub-Drehgelenk-Ausführung, und
Fig. 2 eine weitere Schub-Drehgelenk-Ausbildung.
Bei einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine 1
umfaßt eine Ventilsteuerung 2 für ein Hubventil 3 als
Betätigungselement einen Schwingdaumen 4. Dieser ist um
eine maschinenseitige Achse 5 mittels eines Antriebshe
bels 6 schwingend angetrieben. Als Schwingantrieb dient
ein Kurbelgetriebe 7 mit einem Hubzapfen 8 zur Anlenkung
einer Kurbelstange 9, wobei der Hubzapfen 8 um eine
weitere maschinenseitige Achse 10 umläuft. Eine den
Hubzapfen 8 tragende Hubscheibe 11 steht in drehfester
Verbindung mit einem Antriebsrad 12, das mit einem auf
der Kurbelwelle 13 der Brennkraftmaschine 1 drehfest
angeordneten Abtriebsrad 14 in Antriebsverbindung steht.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Achse 10 des
für die Hub-Ventilsteuerung 2 dienenden Kurbelgetrie
bes 7 zur Achse 15 der Kurbelwelle 13 der Brennkraftma
schine 1 parallel angeordnet. Weiter ist aus der Zeich
nung ersichtlich, daß die o. g. Achse 10 des als Schwing
antrieb dienenden Kurbelgetriebes 7 zu der für den
Schwingdaumen 4 und den Antriebshebel 6 gemeinsamen
Achse 5 quergerichtet ist und somit beide Achsen 5 und
10 im Raum orthogonal zueinander gerichtet sind. Eine
derartige räumliche Lage der Achsen 5 und 10 ergibt sich
insbesondere bei einer als Boxermotor gestalteten
Brennkraftmaschine 1, wobei die Achse 10 etwa horizontal
in Fahrtrichtung weist und Achsen 5 in den Zylinder
köpfen der beiderseits abstehenden Zylinder im wesent
lichen vertikal verlaufen. Die vertikal gerichteten
Achsen 5 ermöglichen eine Anordnung der Hubventile 3 für
im wesentlichen horizontal durchströmte Zylinderköpfe.
Zur gelenkigen Verbindung des in einer zur Achse 5
senkrechten Ebene schwingenden Antriebshebels 6 mit der
in einer zur Achse 10 senkrechten Ebene sich bewegenden
Kurbelstange 9 - beide Ebenen stehen zueinander senk
recht - wirkt der Antriebshebel 6 über ein Schub-Dreh
gelenk 16 mit einem von der Kurbelstange 9 oszillierend
bewegten Schiebestück 17 eines gesonderten, beispiels
weise in einem Zylinderkopf 18 der als Boxermotor
gestalteten Brennkraftmaschine 1 angeordneten Schubge
lenkes 19 zusammen.
Das vorzugsweise zylindrisch gestaltete Schiebestück 17
weist für die Verbindung mit dem Antriebshebel 6 über
das Schub-Drehgelenk 16 eine zu seiner oszillierenden
Bewegungsrichtung gemäß Pfeil "A" quergerichtete Aus
nehmung 20 auf. Diese Ausnehmung 20 ist für den in
seinem Endbereich 21 flach und scheibenförmig gestalte
ten Antriebshebel 6 von rechteckförmigem Querschnitt.
Für die Ausnehmung 20 ist jedoch auch ein kreisförmiger
Querschnitt für einen in seinem Endbereich kugelartig
gestalteten Antriebshebel 6 denkbar. In jedem Fall
greift der Antriebshebel 6 mit geringem Spiel in die
jeweilige Ausnehmung 20 formschlüssig ein und wirkt mit
dem Schiebestück 17 über eine Gleitwälzpaarung zusammen.
Um evtl. Verzwängungen mit zusätzlichen Reibkräften
entgegenzuwirken, kann das Schiebestück 17 zusätzlich um
seine Längsachse drehbar an der Kurbelstange 9 angelenkt
sein.
Durch die Kombination des oszillierenden Schiebe
stückes 17 mit dem Schub-Drehgelenk 16 mit zueinander
quergerichteten Schubrichtungen - Pfeile "A" und "B" -
können die Schwing-Achse 5 und die Kurbel-Achse 10 im
wesentlichen in jeder beliebigen gegenseitigen räumli
chen Lage in einer Maschine angeordnet werden.
Bei dem oben beschriebenen Schub-Drehgelenk 16 erfolgt
der Schub-Schwenk-Vorgang von Antriebshebel 6 und
Führungsflächen der Ausnehmung 20 im Schiebestück 17
über eine Gleitwälzpaarung mit Linienberührung. Um
insbesondere große Kräfte übertragen zu können, sind
gemäß Fig. 2 ein Antriebshebel 23 und ein Schiebe
stück 24 jeweils in einem Endbereich gabelartig gestal
tet - Gabeln 25 und 26 -, wobei in einer der Gabeln 25
oder 26 ein um einen Bolzen 27 schwenkbeweglich ange
ordneter prismatischer Körper 28 vorgesehen ist, mit dem
die andere, quergerichtete Gabel 26 oder 25 gleitbeweg
lich zusammenwirkt. Damit ist ein Schub-Drehgelenk 29
erzielt mit Flächenberührungen für den Schub-Schwenk-
Vorgang.
Claims (8)
1. Hubventilsteuerung, insbesondere für Brennkraftma
schinen,
- - bei der ein Ventil-Betätigungselement (4) über einen Antriebshebel (6) um eine maschinenseitige Achse (5) schwingend das Ventil (3) steuert, und
- - der Antriebshebel mit der Kurbelstange (9) eines um eine weitere maschinenseitige Achse (10) wirksamen Kurbelgetriebes (7) in gelenkiger Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der schwingende Antriebshebel (6; 23) über ein Schub-Drehgelenk (16; 29) mit einem von der Kurbel stange (9) oszillierend bewegten Schiebe stück (17; 24) eines gesonderten Schubgelenkes (19) in Verbindung steht, und
- - daß beide Gelenke (16, 19; 29) zueinander quergerich tete Schubrichtungen (Pfeile A, B) bei sich räumlich kreuzend angeordneten Achsen (5, 10) aufweisen.
2. Hubventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß das Schiebestück (17) eine zu seiner oszillie renden Bewegungsrichtung (Pfeil A) quergerichtete Ausnehmung (20) aufweist, die
- - einem formschlüssigen Eingriff des für eine Gleit wälzpaarung entsprechend gestalteten freien Endbe reiches (21) des Antriebshebels (6) dient.
3. Hubventilsteuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß die Ausnehmung (20) von rechteckigem Quer schnitt ist, und
- - daß der Endbereich (21) des Antriebshebels (6) von flacher und im wesentlichen scheibenförmiger Gestalt ist.
4. Hubventilsteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Ausnehmung von kreisförmigem Querschnitt ist, und
- - daß der Endbereich des Antriebshebels im wesent lichen von kugeliger Gestalt ist.
5. Hubventilsteuerung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Schiebestück (17) zylindrisch gestaltet ist.
6. Hubventilsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß das zylindrische Schiebestück (17)
zusätzlich um seine Längsachse drehbeweglich ist.
7. Hubventilsteuerung nach einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die Anwen
dung bei einer Brennkraftmaschine (1) mit einander
gegenüberliegenden Zylindern (Boxermotor),
- - wobei die Achse (10) des Ventilsteuerungs-Kurbelge triebes (7) zu einer in Fahrtrichtung weisenden Maschinen-Kurbelwelle (13) im wesentlichen parallel angeordnet ist, und
- - die mit den Ventil-Betätigungselementen (Schwing daumen 4) und den Antriebshebeln (6) ausgerüsteten Schwingachsen (5) in den Zylinderköpfen hierzu im wesentlichen quer angeordnet sind.
8. Hubventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet,
- - daß Antriebshebel (23) und Schiebestück (24) jeweils in einem Endbereich gabelartig gestaltet sind (Gabeln 25, 26), und
- - daß in einer der Gabeln (25 oder 26) ein um einen Bolzen (27) schwenkbeweglich angeordneter prisma tischer Körper (28) vorgesehen ist,
- - mit dem die andere Gabel (26 oder 25) gleitbeweg lich zusammenwirkt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893923927 DE3923927A1 (de) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Hubventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893923927 DE3923927A1 (de) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Hubventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3923927A1 true DE3923927A1 (de) | 1991-01-24 |
Family
ID=6385400
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893923927 Withdrawn DE3923927A1 (de) | 1989-07-19 | 1989-07-19 | Hubventilsteuerung, insbesondere fuer brennkraftmaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3923927A1 (de) |
Cited By (3)
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DE1105659B (de) * | 1958-03-29 | 1961-04-27 | Porsche Kg | Ventilsteuerung fuer Brennkraft-maschinen |
-
1989
- 1989-07-19 DE DE19893923927 patent/DE3923927A1/de not_active Withdrawn
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