DE4206898A1 - Vorrichtung zur variablen hubsteuerung eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine - Google Patents
Vorrichtung zur variablen hubsteuerung eines gaswechselventils einer brennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1 eine Vorrichtung zur variablen Hub
steuerung eines Gaswechselventils einer Brennkraft
maschine.
Eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Bauart ist bei
spielsweise Gegenstand der DE 40 32 291 A. Bei dieser wie
bei zahlreichen weiteren bekannten Vorrichtungen sind im
Nockenanlauforgan und im Übertragungselement einander zu
geordnete Bohrungen mit darin verschiebbar gelagerten
Bolzen vorgesehen. In der Phase des am Nockengrundkreis
anliegenden Nockenanlauforgans fluchtet dessen Bohrung
mit Bohrungen im Übertragungselement, so daß zur Schaf
fung einer antriebsfesten Verbindung beider vorgenannter
Bauteile der jeweilige Bolzen eines Bauteiles teilweise
in die Bohrung des benachbarten Bauteiles verlagerbar
ist. Zur antriebsfesten Verbindung dienen somit auf Sche
rung beanspruchte Bolzen in Bohrungen mit kleinstmög
lichem Spiel zur Unterbindung nachteiliger Bewegungen
zwischen den verblockten bzw. antriebsfest verbundenen
Bauteilen. Die hierfür in der Fertigung einzuhaltenden
Toleranzen sind relativ klein und damit kostenintensiv.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich
tung der gattungsgemäßen Bauart so weiterzubilden, daß
für die bei antriebsfester Verbindung in gegenseitigen
Eingriff tretenden Teile in der Fertigung ein relativ
großer Toleranzbereich möglich ist.
Diese Aufgabe wird nach dem Kennzeichen des Patent
anspruches 1 dadurch gelöst, daß der bei wirksamen
Nockenhub das Nockenanlauforgan mit dem Übertragungs
element antriebsfest verbindende Riegel auf Biegung bean
sprucht angeordnet ist.
Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip der bei an
triebsfester Verbindung zueinander quer gerichtet in ge
genseitigen Eingriff tretenden Teile ermöglicht in vor
teilhafter Weise diese Teile mit relativ großen Toleran
zen kostengünstig zu fertigen. Das erfindungsgemäße Prin
zip eines bei antriebsfester Verbindung auf Biegung bean
sprucht angeordneten Riegels ergibt in einer grundsätz
lichen Weiterbildung den Vorteil, den Riegel zumindest
mit einem Endbereich über das Nockenanlauforgan hinaus
verlängert auszubilden. Dies ermöglicht in weiterer vor
teilhafter Ausgestaltung, daß für ein im Maschinengehäuse
dem Übertragungselement benachbart angeordnetes und den
Riegel steuerndes Verstellglied ein formschlüssiger Ein
griff in das Nockenanlauforgan entfällt. Der bei einem
wirksamen Nockenhub mit dem Übertragungselement dabei
relativ zu dem Verstellglied bewegte Riegel ist über
seinen gesamten Bewegungsbereich mittels des Verstell
gliedes in Position gehalten, wobei Riegel und Verstell
glied hierbei beispielsweise in gleitbeweglicher Verbin
dung stehen. Dies gilt unabhängig von der Art des Über
tragungselementes als Tassenstößel oder Kipp- oder
Schlepphebel.
Das oben genannte, beispielsweise hydraulisch oder elek
trisch angetriebene Verstellglied kann für sämtliche
Riegelsteuerungen ausgebildet sein. Bevorzugt ist in
weiterer Ausgestaltung jedoch ein mit einem gesonderten
Rückstellglied kombiniertes Verstellglied. In einer be
vorzugten Ausgestaltung dieser Kombination ist der Riegel
einenends vom Verstellglied und anderenends vom Rück
stellglied beaufschlagt, wobei der zwischen den vorge
nannten Gliedern im Übertragungselement verschiebebeweg
lich angeordnete Riegel in jeder Steuerposition gemeinsam
von Verstell- und Rückstellglied positioniert gehalten
ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist in einem ein
fachen und robusten Aufbau zu sehen, wobei die bewegliche
Verbindung des Riegels über seine Endflächen ausschließ
lich mit dem Verstellglied und dem Rückstellglied den
einfachen Aufbau fördert. Um desweiteren ein reibbe
haftetes Anschlagen der Riegelenden am Maschinengehäuse
sicher zu vermeiden, sind in einem weiteren Unteranspruch
hierfür bevorzugte Ausgestaltungen vorgeschlagen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet vorzugsweise An
wendung bei einem für mehrere Gaswechselventile gemein
samen Übertragungselement, das beispielsweise von zwei
Nocken geringen Hubes einer Steuerwelle direkt beauf
schlagt ist. Ein weiterer Nocken von großem Hub zwischen
den vorgenannten Nocken geringen Hubes kann durch an
triebsfestes Verbinden des zugeordneten Nockenanlauf
organs mit dem Übertragungselement einen großen Hub der
Gaswechselventile bewirken.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nach
einem weiteren Vorschlag auch für getrennt gesteuerte
Übertragungselemente mehrerer gleichartiger Gaswechsel
ventile eines Zylinders der Brennkraftmaschine dienen
derart, daß bei gleichen oder ungleichen Nockenhüben in
Kombination mit identischen oder verschiedenen Steuer
zeiten zumindest ein Gaswechselventil zu- und abschaltbar
ist. Für den Fall einer Zylinderabschaltung ist jedes
hubsteuerbare Gaswechselventil mit einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung ausgerichtet.
Die Erfindung ist anhand eines bevorzugten, in der Zeich
nung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es
zeigt
Fig. 1 eine Hubsteuer-Vorrichtung für zwei gleich
artige Gaswechselventile mit einem gemein
samen Übertragungselement für zwei direkt
einwirkende Nocken geringen Hubes und einem
über ein Nockenanlauforgan in Wirkung bring
baren Nocken großen Hubes,
Fig. 2 die Hubsteuer-Vorrichtung im Querschnitt
gemäß Linie II-II nach Fig. 1 in Freigang-
Position, und
Fig. 3 die Hubsteuer-Vorrichtung im Querschnitt
gemäß Linie II-II nach Fig. 1 in Hub-
Position.
Eine nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine 1 ist
mit einer Vorrichtung 2 zur variablen Hubsteuerung zweier
gleichartiger Gaswechselventile 3, 3′ ausgerüstet.
Zwischen den Gaswechselventilen 3, 3′ und den identischen
Nocken 4, 4′ von relativ kleinem Hub und dem Nocken 5 von
relativ großem Hub einer Steuerwelle 6 ist ein als ge
meinsamer Stößel gestaltetes Übertragungselement 7 ange
ordnet, das ein dem Nocken 5 zugeordnetes, gesondertes
Nockenanlauforgan 8 aufweist. Bei einer Steuerung der
Gaswechselventile 3, 3′ über die identischen Nocken 4, 4′
durch direktes Einwirken auf das gemeinsame Übertragungs
element 7 ist das Nockenanlauforgan 8 gegen die Wirkung
einer Feder 9 vom Nocken 5 relativ zum Übertragungs
element 7 bewegbar und somit der große Hub des Nockens 5
unwirksam. Für eine Hubänderung an beiden Gaswechsel
ventilen 3, 3′ auf großem Hub des Nockens 5 ist das
Nockenanlauforgan 8 mit dem Übertragungsorgan 7 antriebs
fest verbindbar, und zwar über einen steuerbaren Riegel
10. Die Vorrichtung 2 kennzeichnet sich dadurch, daß der
bei einem wirksamen großen Nockenhub das Nockenanlauf
organ 8 mit dem Übertragungselement 7 antriebsfest ver
bindende Riegel 10 vom Nockenanlauforgan 8 auf Biegung
beansprucht angeordnet ist.
Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht ist ein das
Nockenanlauforgan 8 in seinem vorzugsweise zylindrischen
Führungsteil 11 und das Übertragungselement 7 in seinem
von benachbarten Wänden 12 eines Maschinengehäuses 13 be
abstandeten Abschnitt 14 durchsetzender Riegel 10 vor
gesehen. Dieser ist in einem Abschnitt mit einem der Re
lativbewegung des Nockenanlauforgans 8 bei unwirksamen
großen Nockenhub dienenden Freigang 15 ausgebildet. Der
Freigang 15 ist entsprechend einem im Nockenanlauforgan 8
mittig angeordneten Stützdorn 16 als Sackloch gestaltet.
Weiter weist der Riegel 10 in einem zum Freigang 15 ver
setzt benachbarten Abschnitt einen flächigen Anschlag 17
für den Stützdorn 16 des Nockenanlauforgans 8 zur an
triebsfesten Verbindung mit dem Übertragungselement 7 bei
wirksamen großen Nockenhub auf. Wie aus den Fig. 2 und
3 weiter hervorgeht, ist der flächige Anschlag 17 in ent
gegengesetzter Richtung über den Freigang 15 hinaus ver
längert und dient als Auflage der mit Vorspannung am
Nockenanlauforgan 8 angreifenden Feder 9. Die Abstützung
der Feder 9 am flächigen Anschlag 17 des aus einem
zylindrischen Bolzen gefertigten Riegels 10 dient der
Lagesicherung des als Sackloch gestalteten Freiganges 15
relativ zum Stützdorn 16 des Nockenanlauforgans 8.
Die Fig. 2 zeigt ferner, daß der Riegel 10 ansteuer
seitig über das Übertragungselement 7 hinaus verlängert
ist, wobei diese Verlängerung mindestens dem Verstellmaß
zwischen dem Freigang 15 und dem Anschlag 17, z. B. gemäß
dem Durchmesser des Stützdornes 16 entspricht. Auf den
verlängerten Riegel 10 wirkt zu seiner der variablen Hub
steuerung dienenden Verlagerung ein maschinengehäuse
seitig vorgesehenes Verstellglied 18 einer vorzugsweise
hydraulischen Riegel-Steuereinrichtung 19 ein. Das Ver
stellglied 18 kann für beide Steuerstellungen des Riegels
10 aktivierbar ausgebildet sein.
Zur Erzielung eines weniger aufwendigen Aufbaues ist das
Verstellglied 18 jedoch mit einem gesonderten Rückstell
glied 20 kombiniert. Konstruktiv ist diese Kombination
vorzugsweise so realisiert, daß der Riegel 10 im Über
tragungselement 7 zwischen dem maschinengehäuseseitigen
Verstellglied 18 und dem gegenüberliegend maschinenge
häuseseitig angeordneten Rückstellglied 20 verschiebe
beweglich angeordnet ist. Diese Anordnung ist weiter so
abgestimmt, daß der an beiden Enden ständig beaufschlagte
Riegel 10 bei wirksamen großen Nockenhub (Fig. 3) im be
wegten Übertragungselement 7 über seinen gesamten Bewe
gungsbereich entsprechend dem großen Nocken- bzw. Ventil
hub zwischen Verstellglied 18 und Rückstellglied 20 im
Übertragungselement 7 positioniert gehalten ist.
Um sicherzustellen, daß hierbei der Riegel 10 mit seinen
Enden ausschließlich über die jeweilige Stirnseite des
als Hydraulik-Kolben 21 gestalteten Verstellgliedes 18
und des als federbeaufschlagten Kolbens 22 ausgebildeten
Rückstellgliedes 20 gleitet, weisen die im wesentlichen
fluchtenden Bohrungen 23 und 24 jeweils eine Anschlag
schulter 25 bzw. 26 für jeden Kolben 21, 22 auf, wobei
das Abstandsmaß der Anschlagschultern 25, 26 sich aus dem
Verstellmaß des Riegels 10, der Länge des Riegels 10 und
den Höhen der Kolben 21 und 22 ergibt. Insbesondere über
entsprechend gewählte Höhen der Kolben 21, 22 ist ein
reibschlüssiges Anschlagen des Riegels 10 in einem dem
jeweiligen Kolben 21, 22 benachbarten Bereich des Ma
schinengehäuses 13 vermieden.
Gemäß den Fig. 1 und 2 sind die Gaswechselventile 3,
3′ über die Nocken 4, 4′ mit relativ geringem Hub be
trieben, wobei das dem mittleren Nocken 5 mit relativ
großem Hub zugeordnete Nockenanlauforgan 8 durch seinen
in den als Sackloch gestalteten Freigang 15 eintauchenden
Stützdorn 16 gegen den Widerstand der Feder 9 relativ zum
Übertragungselement 7 über den Nocken 5 bewegbar ist. Die
Freigang-Stellung des Riegels 10 ist bei reduziertem
Steuerdruck in der Steuereinrichtung 19 über das Rück
stellglied 20 bewirkt, wobei der Riegel 10 in dieser
Position durch Anliegen des Verstellglied-Kolbens 21 an
der Anschlagschulter 25 lagegesichert ist.
Sind die Gaswechselventile 3, 3′ dagegen mit relativ
großem Hub entsprechend dem Nocken 5 zu betreiben, ist
das Nockenanlauforgan 8 mit dem Übertragungselement 7 an
triebsfest zu verbinden. Hierzu wird in der Phase des am
Grundkreis 27 des Nockens 5 anliegenden Nockenanlauf
organs 8 der Systemdruck in der Riegel-Steuereinrichtung
19 erhöht zur Verlagerung des Riegels 10 über das Ver
stellglied 18 aus der in den Fig. 1 und 2 gezeigten
Freigang-Stellung in die in Fig. 3 gezeigte Anschlag-
Stellung. Dabei ist der Riegel 10 mit seinem flächigen
Anschlag 17 unter den Stützdorn 16 des Nockenanlauforgans
8 verlagert und damit die relative Beweglichkeit des Noc
kenanlauforgans 8 gegenüber dem Übertragungselement 7
unterbunden. Die Möglichkeit relativ großer Toleranzen
der zueinander quer in Sperr-Eingriff tretenden Teile 10,
16 sind der wesentliche Vorteil des vom Nockenanlauforgan
8 auf Biegung beanspruchten Riegels 10 der Hubsteuer-Vor
richtung 2.
Im Rahmen der Erfindung kann die Vorrichtung 2 auch in
mindestens einem von getrennt gesteuerten Übertragungs
elementen mehrerer gleichartiger Gaswechselventile eines
Zylinders der Brennkraftmaschine angeordnet sein, wobei
zugeordnete Nocken der Steuerwelle gleiche oder ungleiche
Nockenhübe bei ggf. unterschiedlichen Steuerzeiten auf
weisen können. Dies ermöglicht bedarfsweise mindestens
ein Gaswechselventil abschaltbar zu gestalten, es können
jedoch für einen Zylinder auch sämtliche Ventile abge
schaltet werden.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur variablen Hubsteuerung eines Gas
wechselventils einer Brennkraftmaschine,
- - wobei zwischen dem Gaswechselventil (3, 3′) und dem Nocken (5) einer Steuerwelle (6) ein Übertragungs element (7) mit einem gesonderten, federbeauf schlagten Nockenanlauforgan (8) angeordnet ist, das
- - bei einem unwirksamen Nockenhub relativ zum Über tragungselement (7) beweglich ist, und
- - bei einem wirksamen Nockenhub mit dem Übertragungs element (7) über einen gesteuerten Riegel (10) in antriebsfester Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,
- - daß der bei wirksamem Nockenhub das Nockenanlauf organ (8) mit dem Übertragungselement (7) antriebs fest verbindende Riegel (10) vom blockierten Nockenanlauforgan (8) auf Biegung beansprucht ange ordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß ein das Nockenanlauforgan (8) und das Übertra gungselement (7) durchsetzender und zumindest an steuerseitig über das Übertragungselement (7) hin aus verlängerter Riegel (10) vorgesehen ist, der
- - in einem Abschnitt mit einem der Relativbewegung des Nockenanlauforgans (8) bei unwirksamem Nocken hub dienenden Freigang (15) ausgebildet ist, und
- - der in einem versetzt benachbarten Abschnitt einen Anschlag (17) für das Nockenanlauforgan (8 bzw. Stützdorn 16) zur antriebsfesten Verbindung mit dem Übertragungselement (7) bei wirksamem Nockenhub aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß der Riegel (10) ansteuerseitig mindestens um das Verstellmaß zwischen Freigang (15) und Anschlag (17) über das Übertragungselement (7) hinaus ver längert ist zur entsprechenden Verlagerung über ein maschinengehäuseseitig vorgesehenes Verstellglied (18 bzw. Kolben 21) einer Riegel-Steuereinrichtung (19), wobei
- - der bei wirksamem Nockenhub mit dem Übertragungs element (7) relativ zum Verstellglied (18 bzw. 21) bewegte Riegel (10) über seinen gesamten Bewegungs bereich mittels des Verstellgliedes in Position ge halten ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet,
daß das Verstellglied (18) in Kombination mit einem
gesonderten Rückstellglied (20) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß der Riegel (10) im Übertragungselement (7) zwischen dem maschinengehäuseseitigen Verstellglied (18 bzw. Kolben 21) und einem maschinengehäuse seitig angeordneten Rückstellglied (20 bzw. Kolben 22) verschiebebeweglich angeordnet ist, wobei
- - der an beiden Enden ständig beaufschlagte Riegel (10) bei wirksamem Nockenhub (Fig. 3) im bewegten Übertragungselement (7) über den gesamten Bewe gungsbereich zwischen Verstellglied (18) und Rück stellglied (20) im Übertragungselement (7) po sitioniert gehalten ist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß Verstellglied (18 bzw. 21) und Rückstellglied (20 bzw. 22) jeweils einen in einer Maschinen gehäuse-Bohrung (23, 24) angeordneten Kolben (21, 22) umfassen, und
- - daß die im wesentlichen fluchtenden Bohrungen (23, 24) jeweils eine Anschlagschulter (25, 26) für je den Kolben (21, 22) aufweisen, daß
- - ferner das Abstandsmaß der Anschlagschultern (25, 26) sich aus dem Verstellmaß des Riegels (10), der Länge des Riegels und den Höhen der Kolben (21, 22) ergibt, wobei
- - über entsprechend gewählte Kolbenhöhen ein reib schlüssiges Anschlagen des Riegels (10) in einem dem jeweiligen Kolben (21, 22) benachbarten Bereich des Maschinengehäuses (13) vermieden ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekenn
zeichnet durch
- - die Anordnung in einem für mehrere Gaswechsel ventile (3, 3′) gemeinsamen Übertragungselement (7) zur Einwirkung mehrerer Nocken (4, 4′; 5) einer Steuerwelle (6) mit unterschiedlichen Nockenhüben,
- - wobei das gesondert angeordnete Nockenanlauforgan (8) mit einem auf maximalem Hub bei ggf. unter schiedlicher Steuerzeit ausgelegten Nocken (5) zu sammenwirkt.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6 gekenn
zeichnet durch
- - die Anordnung in mindestens einem von getrennt ge steuerten Übertragungselementen mehrerer gleich artiger Gaswechselventile eines Zylinders der Brennkraftmaschine, wobei
- - zugeordnete Nocken der Steuerwelle gleiche oder un gleiche Nockenhübe bei ggf. unterschiedlichen Steuerzeiten aufweisen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924206898 DE4206898A1 (de) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Vorrichtung zur variablen hubsteuerung eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924206898 DE4206898A1 (de) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Vorrichtung zur variablen hubsteuerung eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4206898A1 true DE4206898A1 (de) | 1993-09-09 |
Family
ID=6453263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924206898 Withdrawn DE4206898A1 (de) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | Vorrichtung zur variablen hubsteuerung eines gaswechselventils einer brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4206898A1 (de) |
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