Die
Aufgabe der Erfindung besteht in der Verkleinerung und Verbesserung
der Betriebseigenschaften eines Ventilsteuersystems für einen
Motor.
Diese
Aufgabe wird durch ein Ventilsteuersystem mit den Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst. Eine
vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Anspruch 2 definiert.
Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Ventilsteuersystem eines
Motors zum Öffnen
und Schließen
eines Ventils eine Steuernocke mit einer Nockenfläche, wobei
die Steuernocke durch den Motor gedreht wird, eine Schwingnocke
mit einer Nockenfläche
in gleitendem Kontakt zu dem Ventil und einem Nockenstößel in gleitendem
Kontakt zu der Nockenfläche
der Steuernocke, wobei das Ventil geöffnet und geschlossen wird,
indem die Schwingnocke durch Rotation der Steuernocke in Schwingung
versetzt wird, und eine Einrichtung zum Steuern der Ventilzeitgabe
durch Verändern
einer positionsmäßigen Beziehung
bzw. Relativlage zwischen der Steuernocke und der Schwingnocke in
einer axialen Richtung, wobei die Nockenfläche der Steuernocke und die
Nockenfläche der
Schwingnocke derart gebildet sind, daß eine Ventilhubbeschleunigung,
welche als eine Summe einer Beschleunigungskomponente der Steuernocke
und einer Beschleunigungskomponente der Schwingnocke definiert ist,
sich vor und nach bzw. bei einer Änderung der Ventilzeitgabe
nicht wesentlich ändert.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung überlappen
eine positive Beschleunigungskomponente der Nockenfläche der Schwingnocke
und eine positive Beschleunigungskomponente der Nockenfläche der
Steuernocke einander zur Zeit einer Ventilhubsteuerung bzw. eines Ventilhubbetriebes
nicht.
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sind die Nockenfläche der Steuernocke und die
Nockenfläche der
Schwingnocke derart ausgebildet, daß die positive Beschleunigungkomponente
der Steuernocke sehr viel mehr vorgerückt ist bzw. früher ist,
als die positive Beschleunigungskomponente der Schwingnocke.
Die
obigen und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung.
1 ist
eine schematische Ansicht eines Ventilsteuersystems eines Motors,
und zwar zum Erläutern
eines ersten und eines zweiten Modus einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und eines ersten und eines zweiten Modus
einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1;
3 ist
ein Diagramm, welches eine Nockencharakteristik in einem ersten
Modus der ersten Auführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist
ein Diagramm, welches eine Nockencharakteristik in einem zweiten
Modus der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt, der nicht zur Erfindung gehört;
5 ist
ein Diagramm, welches eine Nockenhubcharakteristik als eine Funktion
eines Schwenkwinkels bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung zeigt;
6 ist
eine schematische Ansicht eines Ventilsteuersystems eines Motors
gemäß der ersten und
zweiten Ausführungsform
der vor liegenden Erfindung;
7 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII von 6;
8 ist
ein Diagramm, welches eine Nockencharakteristik in einem ersten
Modus der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 ist
ein Diagramm, welches eine Verbundbeschleunigung bzw. zusammengesetzte
Beschleunigung zur Zeit eines Ventilhubvorgangs bei dem ersten Modus
unter Verwendung der in 8 gezeigten Nockencharakteristik
darstellt;
10 ist
ein Diagramm, welches eine Nockencharakteristik in einem zweiten
Modus der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 ist
ein Diagramm, welches eine zusammengesetzte Beschleunigung zur Zeit
eines Ventilhubvorgang in dem zweiten Modus unter Verwendung der
in 10 gezeigten Nockencharakteristik zeigt; und
12 ist
ein Diagramm, welches eine Nockenzeitspannenfläche in der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Ausführungsformen
und die Zeichnung beschrieben.
Bevor
die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erörtert
wird, werden die von den Erfindern in Betracht gezogenen Überlegungen
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert.
Das
in den 1 und 2 gezeigte Motor-Ventilbetriebssystem
bzw. Motor-Ven tilsteuersystem wird studiert, um zu bestimmen, wie
die Ventilhubbeschleunigungscharakteristiken den Schwenkwinkel bzw.
Schwingwinkel einer Schwingnocke beeinflussen.
Das
in den 1 und 2 gezeigte Motor-Ventilsteuersystem
ist mit einer Betriebsnocke bzw. Steuernocke 31 und einer
Schwingnocke 32 versehen. Die Steuernocke 31 wird
durch die Antriebskraft des Motors in Drehung versetzt. Die Schwingnocke 32 hat
eine Nockenfläche 32a,
welche mit einem Ventilstößel 34 in
gleitendem Kontakt steht, welcher am oberen Ende des Schaftes eines Ventils 33 angeordnet
ist, und eine kreisförmige
bzw. runde Nockenfolgeeinrichtung bzw. Nockenstößel 32b, welcher sich
in gleitendem Kontakt zu einer Nockenfläche 31a der Steuernocke 31 befindet.
Die Schwingnocke 32 ist durch eine Welle 35 schwenkbar
abgestützt.
Die Schwingnocke 32 schwingt in den Richtungen der Pfeile
b und c, während
die Steuernocke 31 sich in Richtung des Pfeils a dreht.
Diese Bewegungen der Steuernocke 31 und der Schwingnocke 32 bewirken,
daß sich
das Ventil 33 öffnet
und schließt.
Die
Beschleunigungscharakteristiken des Ventils 33 während eines
Ventilhubvorgangs sind in den 3 und 4 jeweils
oben gezeigt. Die 3 und 4 betreffen
unterschiedliche Modi, wie es nachstehend erläutert wird. Die durchgezogene
gekrümmte
Kurve (α0), die in den 3 und 4 gezeigt
ist, stellt die Beschleunigungscharakteristik des Ventils 33 dar.
Sie hat positive Beschleunigungsbereiche, und zwar an ihren entgegengesetzten
Enden, und einen negativen Beschleunigunsbereich zwischen den zwei
positiven Beschleunigungsbereichen. Die Beschleunigung (α0)
ist die Summe der Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32 und der Beschleunigungskomponente (α2)
der Steuernocke 31. Insbesondere werden die Beschleunigungskomponenten
(α1) und (α2) der Nocken 32 und 31 wie
folgt ausgedrückt: α1 = (f')2·g'' α2 =
f''·g'
Die
zusammengesetzte Beschleunigung bzw. Verbundbeschleunigung (α0)
wird ausgedrückt als: α0 = f''·g' + (f')2·g''wobei (g') die Nockengeschwindigkeit der Schwingnocke 32 ist,
(g'') die Beschleunigung
der Schwingnocke 32 ist, (f') die Nockengeschwindigkeit der Steuernocke 31 ist
und (f'') die Beschleunigung
der Steuernocke 31 ist. Dabei ist (g) der Nockenhub der Schwingnocke 32 und
(f) der Nockenhub der Steuernocke 31.
Wie
es sich aus den obigen Gleichungen ergibt, können jegliche gegebene Beschleunigungscharakteristiken
des Ventilhubs erzielt werden unter Verwendung verschiedener Kombinationen
der Beschleunigungskomponente (α1) der Schwingnocke 32 und der Beschleunigungskomponente
(α2) der Steuernocke 31.
Die
Erfinder haben einen ersten erfindungsgemäßen Modus und einen zweiten
Modus, der nicht zur Erfindung gehört eingerichtet, um dieselbe
zusammengesetzte Beschleunigung (α0) zu erhalten, und dann das Verhalten der
Schwingnocke in diesem ersten und zweiten Modus studiert. In dem
ersten Modus waren die Nockenflächen
der Schwingnocke 32 und der Steuernocke 31 derart
gebildet, wie es in 3 gezeigt ist, daß in dem
positiven Beschleunigungsbereich die Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32 größer war
als die Beschleunigungskomponente (α2) der
Steuernocke 31, und daß in
dem negativen Beschleunigungsbereich die Beschleunigungskomponente
(α2) der Steuernocke 31 größer war
als die Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32. In dem zweiten Modus waren die Nockenflächen der
Schwingnocke 32 und der Steuernocke 31 derart
gebildet, daß,
wie es in 4 gezeigt ist, in dem positiven
Beschleunigungsbereich die Beschleunigungskomponente (α2)
der Steuernocke 31 größer war
als die Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32 und daß in
dem negativen Beschleunigungsbereich die Beschleunigungskomponente
(α1) der Schwingnocke 32 größer war
als die Beschleunigungskomponente (α2) der Steuernocke 31.
Der
erste Modus wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 3 bis 5 erläutert. Wie
es in 3 gezeigt ist, hat die Steuernocke 31 die
Geschwindigkeitscharakteristik (f'), wie sie im unteren Teil von 3 durch
eine durchgezogene Linie gezeigt ist, und die Beschleunigungscharakteristik
(f''), wie sie ebenso
im unteren Teil der 3 durch eine Strichpunktlinie
gezeigt ist. Diese Charakteristiken sind notwendig, um die Beschleunigungskomponente
(α1) der Schwingnocke 32 und die Beschleunigungskomponente
(α2) der Steuernocke 31 zu erhalten.
Weiterhin ist die durch die durchgezogene Linie (g'') in 5 gezeigte
Beschleunigungscharakteristik (g'') jene, welche notwendig
ist, um die Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32 und die Beschleunigungskomponente (α2)
der Steuernocke 31 zu erhalten, und zwar durch Verwenden
der Geschwindigkeitscharakteristik (f') und der Beschleunigungscharakteristik
(f'') der Steuernocke 31.
Die Beschleunigungscharakteristik (g'')
wird integriert, um die Geschwindigkeitscharakteristik (g') zu erhalten, die
durch die durchgezogene Linie (g')
in 5 gezeigt ist, und weiterhin wird die Geschwindigkeitscharakteristik
(g') integriert,
um die Nockenhubcharakteristik (g) der Schwingnocke 32 als
eine Funktion von deren Schwingwinkel bzw. Schwenkwinkel zu erhalten,
und zwar, wie es durch die durchgezogene Linie (g) in 5 gezeigt
ist.
Als
nächstes
wird der zweite Modus unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erläutert. Wie es
in 4 gezeigt ist, sind die Geschwindigkeitscharakteristik
(f') und die Beschleunigungscharakteristik
(f'') der Steuernocke 31,
die durch die durchgezogene Linie bzw. die Strichpunktlinie im unteren
Teil von 4 gezeigt sind, jene, die notwendig
sind, um die Beschleunigungskomponente (α1) der
Schwingnocke 32 und die Beschleunigungskomponente (α2) der
Steuernocke 31 zu erhalten. Weiterhin ist die Beschleunigungscharakteristik
(g''), die durch die
gepunktete Linie (g'') in 5 gezeigt
ist, jene, die zum Erhalt der Beschleunigungskomponente (α1)
der Schwingnocke 32 und der Beschleunigungskomponente (α2)
der Steuernocke 31 notwendig ist, und zwar unter Verwendung
der Geschwindigkeitscharakteristik (f') und der Beschleunigungscharakteristik (f'') der Steuernocke 31. Die Beschleunigungscharakteristik
(g'') wird integriert,
um die Geschwindigkeitscharakteristik (g') zu erhalten, die durch die gepunktete
Linie (g') in 5 gezeigt
ist, und dann wird weiterhin die Geschwindigkeitscharakteristik
(g') integriert,
um die Nockenhubcharakteristik (g) der Schwingnocke 32 als
eine Funktion von deren Schwenkwinkel zu erhalten, und zwar, wie
es durch die gepunktete Linie (g) in 5 gezeigt
ist.
Wie
es in 5 gezeigt ist, zeigt ein Vergleich der Nockenhubcharakteristik
(g) in dem ersten Modus (gezeigt durch die durchgezogene Linie)
mit der Nockenhubcharakteristik (g) in dem zweiten Modus (gezeigt
durch die gepunktete Linie), daß der zum
Erhalten desselben Nockenhubs (Lc) notwendige
Schwenkwinkel der Schwingnocke 32 im ersten Modus ⊝1 und im zweiten Modus ⊝2 ist,
wobei ⊝2 größer ist
als ⊝1. Hieraus kann geschlossen werden, daß im ersten
Modus derselbe Nockenhub wie im zweiten Modus mit einer Schwingnocke 32 mit
einem kleineren Schwenkwinkel erzielt werden kann.
Als
nächstes
wird die erste Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung auf der Grundlage der oben erwähnten Betrachtungen
unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
Gemäß den 6 und 7 ist
ein Mehrzylindermotor versehen mit einem Ventilsteuersystem zum
Steuern bzw. Betreiben von zwei Einlaß- bzw. Ansaugventilen in jedem
Zylinder. Nur eines der zwei Ventile 1 ist in 6 gezeigt.
Die Ventile 1 sind normalerweise in Schließrichtung
durch Federn 2 vorgespannt und sind mit Ventilstößeln 3 an
ihren oberen Enden versehen. Die Ventilstößel 3 sind gleitbar durch
eine Halterung 10 abgestützt, welche an einem Zylinderkopf 16 angeordnet
ist. Die Ventile 1 werden durch einen Nockensteuermechanismus
P geöffnet und
geschlossen.
Der
Nockensteuermechanismus P umfaßt eine
erste Steuernocke 7 und eine zweite Steuernocke 8,
welche beide schräge
bzw. geneigte bzw. kegelförmige Nockenflächen haben,
und zwar für
jeden Zylinder, und welche in axialer Richtung benachbart angeordnet
sind, und eine Nockenwelle 6, welche in axialer Richtung
gleitbar angeordnet ist. Die Nockenwelle 6 ist an ihrem
einen Ende 6a mit einer Schrägverzahnung versehen und wird
durch die Halterung 10 drehbar abgestützt. Das eine Ende 6a der
Nockenwelle 6 ist weiterhin über die Verzahnung mit einem
Nockenzahnrad 9 verbunden. Das andere Ende (nicht gezeigt)
der Nockenwelle ist mit einem (nicht gezeigten) Motor versehen,
um die Nockenwelle 6 in den durch die Pfeile R und L in 7 gezeigten
Richtungen zu bewegen. Die Nockenwelle 6 wird innerhalb
eines vorbestimmten Hubes in axialer Richtung durch den Motor bewegt.
Eine
Schwingnocken-Stützwelle
bzw. -Lagerwelle 11 ist parallel zu der Nokkenwelle 6 und
zwischen der Nockenwelle 6 und den Ventilstößeln 3 der Ventile 1 vorgesehen.
Die Schwingnocken-Lagerwelle 11 ist mit einer ersten Schwingnocke 4 und
einer zweiten Schwingnocke 5 versehen. Die erste und die zweite
Schwingnocke 4 und 5 stehen in gleitendem Kontakt
mit den jeweiligen Steuernocken 7 und 8 und den
jeweiligen Ventilstößeln 3 der
Ventile 1. Die Schwingnocken 4 und 5 umfassen
Nockenflächen 41 und 51,
welche sich in gleitendem Kontakt mit den oberen Flächen der
Ventilstößel 3 befinden,
schräge bzw.
geneigte bzw. kegelförmige
Nockenstößel 42 und 52,
welche sich in gleitendem Kontakt mit Nockenflächen 7a und 8a der
Steuernocken 7 und 8 befinden, und Federaufnahmeflächen 43,
welche sich in gleitendem Kontakt mit einer Schwingnocken-Vorspanneinrichtung 12 befinden,
welche die Nockenstößel 42 und 52 konstant
mit einem vorbestimmten Druck auf die bzw. gegen die Steuernocken 7 und 8 vorspannt.
Die Schwingnocken 4 und 5 folgen der Rotation
der Steuernocken 7 und 8 in der durch den Pfeil
a gezeigten Richtung und öffnen
so die Ventile 1 durch Schwingen bzw. Schwenken in den
durch die Pfeile c und d gezeigten Richtungen.
Der
Nockensteuermechanismus P ist derart ausgelegt, daß die axiale
Relativlage zwischen den Steuernocken 7 und 8 und
den Schwingnocken 4 und 5 in axialer Richtung
durch den Motor zum Bewegen der Nockenwelle verändert werden kann, wodurch die
Ventilhübe
und die Ventilöffnungswinkel
verändert
werden können.
Insbesondere werden große Ventilhübe und große Öffnungswinkel
erhalten, wenn die Schwingnocken 4 und 5 mit den
Seiten großen Durchmessers
der Steuernocken 7 und 8 in Berührung stehen,
wie es in 7 gezeigt ist. Wenn andererseits
die Nockenwelle 6 in der Richtung des Pfeiles R bewegt
wird und die Schwingnocken 4 und 5 in Kontakt
mit den Seiten kleinen Durchmessers der jeweiligen Steuernocken 7 und 8 kommen,
werden kleine Ventilhübe
und kleine Öffnungswinkel
erhalten. Zur selben Zeit wird die Rotationsphase zwischen dem Nockenzahnrad 9 und
der Nockenwelle 6 und damit die Ventilzeitgabe verändert. Insbesondere wird
die Ventilzeitgabe vorgerückt,
wenn die Ventilhübe
auf die Seite eines großen
Ventilhubes verändert werden,
und die Ventilzeitgabe wird verzögert,
wenn die Ventilhübe
auf die Seite eines kleinen Ventilhubs verändert werden.
Auf
der Grundlage der oben erwähnten Überlegungen
sind bei der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Nockenflächen 7a und 8a der
Steuernocken 7 und 8 und die Nockenflächen 41 und 51 der
Schwingnocken 4 und 5 derart ausgebildet, daß die Beschleunigungskomponenten
der Schwingnocken 4 und 5 in dem positiven Beschleunigungsbereich
der Ventilhub-Beschleunigungscharakteristik größer sind als jene der Steuernocken 7 und 8 und
daß die
Beschleunigungskomponenten der Steuernocken 7 und 8 in
dem negativen Beschleunigungsbereich der Ventilhub-Beschleunigungscharakteristiken
größer sind
als jene der Schwingnocken 4 und 5.
Der
maximale Ventilhub der Ventile 1 kann erhalten werden durch
die Schwingnocken 4 und 5 mit relativ gesehen
kleineren Schwenkwinkeln und die Nockennase der zugeordneten Steuernocken 7 und 8 kann
proportional zu dem Maß der
Verminderung der Schwenkwinkel der Schwingnocken 4 und 5 verkürzt werden.
Im Ergebnis kann die Gesamtgröße des Ventilsteuermechanismus
oder -systems vermindert werden.
Eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nun erläutert.
Bevor
die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert
wird, werden die von den Erfindern beim Entwickeln der zweiten Ausführungsform
in Betracht gezogenen Überlegungen
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläutert. Die
Erfinder haben studiert, wie die Beschleunigungskomponente einer
Steuernocke und die Beschleunigungskomponente einer Schwingnocke
wechselseitig die Beschleunigung (die Gesamt- bzw. Verbundbeschleunigung)
des Ventilhubs vor und nach einer Änderung der Ventilzeitgabe
beeinflussen können.
Die
Ventilzeitgabe wird verändert
durch Bewegen der Steuernocke 31 relativ zu der Schwingnocke 32 in
axialer Richtung.
Ähnlich zu
jenem, was zuvor ausgeführt
wurde, werden die Beschleunigungskomponenten (α1) und
(α2) der Nocken 32 und 31 und
die Beschleunigung (α0) des Ventilhubs wie folgt ausgedrückt: α1 = (f')2·g'' α2 =
f''·g α0 =
f''·g' + (f')2·g'' wobei (g') die Nockengeschwindigkeit der Schwingnocke 32 ist,
(g'') die Beschleunigung
der Schwingnocke 32 ist, (f') die Nockengeschwindigkeit der Steuernocke 31 ist
und (f'') die Beschleunigung
der Steuernocke 31 ist, wobei dann (g) der Nockenhub der Schwingnocke 32 und
(f) der Nockenhub der Steuernocke 31 ist.
Wie
es sich aus den obigen Gleichungen ergibt, wird die Ventilhubbeschleunigung
(α0) erhalten als die Summe der Beschleunigungskomponente
(α1) der Schwingnocke 32 und der Beschleunigungskomponente
(α2) der Steuernocke 31, woraus sich
ergibt, daß die
Ventilhubbeschleunigung (α0) leicht verändert werden kann durch Ändern der
Beziehung zwischen den Beschleunigungen der Schwingnocke 32 und
der Steuernocke 31.
Zum
Realisieren der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung haben die Erfinder einen ersten Modus
und einen zweiten Modus eingerichtet und haben zusammengesetzte
Ventilhubbeschleunigungen (α0) vor und nach dem Ändern der Ventilzeitgabe in
dem ersten und dem zweiten Modus verglichen.
Der
erste Modus wird nachstehend unter Bezugnahme auf 8 und 9 erläutert. Wie
es in 8 gezeigt ist, werden in dem ersten Modus die positive
Beschleunigung (f'') der Steuernocke 31 und die
positive Beschleunigung (g1'') der Schwingnocke 32 zur Zeit
des großen
Ventilhubs eingerichtet, so daß sie
sich nicht überlappen,
und die positive Beschleunigung (f'')
der Steuernocke 31 wird sehr viel mehr vorgerückt als
die positive Beschleunigung (g1'') der Schwingnocke 32. In 8 ist
(g2'') die positive Beschleunigung
der Schwingnocke 32 zur Zeit eines kleinen Ventilhubs,
(g1) ist die Ventilcharakteristik bei einem
großen
Ventilhub, (g2) ist die Ventilcharakteristik
bei einem kleinen Ventilhub, Φ1 ist der Öffnungswinkel des Ventils 1 zur
Zeit eines großen
Ventilhubs und Φ2 ist der Öffnungswinkel des Ventils 1 zur
Zeit eines kleinen Ventilhubs.
9 zeigt
die zusammengesetzten Beschleunigungen (αa) und
(αb) zur Zeit des Ventilhubvorgangs in dem
ersten Modus. In 9 ist (αa) die zusammengesetzte
Beschleunigung zur Zeit eines großen Ventilhubs vor dem Ändern der
Ventilzeitgabe und (αb) ist die zusammengesetzte Beschleunigung
zur Zeit eines kleinen Ventilhubs nach dem Ändern der Ventilzeitgabe. Aus
den in 9 gezeigten Ergebnissen ist zu ersehen, daß die zusammengesetzten
Beschleunigungen (αa) und (αb) hinsichtlich ihrer Größe nicht wesentlich verändert sind,
da die positive Beschleunigung der Steuernocke 31 und die Beschleunigungen
der Schwingnocke 32 vor und nach der Änderung der Ventilzeitgabe
einander nicht überlappen
und einander nicht beeinflussen.
Als
nächstes
wird der zweite Modus unter Bezugnahme auf die 10 und 11 beschrieben.
Wie es in 10 gezeigt ist, sind in dem
zweiten Modus die positive Beschleunigung (f'')
der Steuernocke 31 und die positive Beschleunigung (g3'') der Schwingnocke 32 zur
Zeit des großen
Ventilhubs derart einge richtet, daß sie einander überlappen.
In 10 ist (g4'') die positive Beschleunigung der Schwingnocke 32 zur
Zeit eines kleinen Ventilhubs, (g3) ist
die Ventilcharakteristik bei einem großen Ventilhub und (g4) ist die Ventilcharakteristik bei einem kleinen
Ventilhub.
11 zeigt
die zusammengesetzten Beschleunigungen (αc) und
(αd) zur Zeit des Ventilhubvorganges in dem
zweiten Modus. In 11 ist (αc) die
zusammengesetzte Beschleunigung zur Zeit eines großen Ventilhubs
vor dem Ändern
der Ventilzeitgabe und (αd) ist die zusammengesetzte Beschleunigung
zur Zeit eines kleinen Ventilhubs nach dem Ändern der Ventilzeitgabe. Aus
den in 11 gezeigten Ergebnissen ist
zu ersehen, daß die
zusammengesetzte Beschleunigung (αd) nach dem Ändern der Ventilzeitgabe kleiner
wird als die zusammengesetzte Beschleunigung (αc) vor
dem Ändern
der Ventilzeitgabe, und zwar, weil sich die positive Beschleunigung
der Steuernocke 31 und die Beschleunigungen der Schwingnocke 32 vor
und nach der Änderung
der Ventilzeitgabe einander überlappen
und gegenseitig beeinflussen.
12 zeigt,
wie der Ventilhub bei dem ersten und dem zweiten Modus mit der Zeit
variiert. Wie es in 12 gezeigt ist, ist die Ventilhubkurve
L2 in dem zweiten Modus enger bzw. schmaler
als die Ventilhubkurve L1 in dem ersten
Modus. Es ergibt sich hieraus, daß die integrierte Ventilhubzeit
(oder Kurbelwinkel), nämlich
die Zeitspanne bzw. die Zeitspannenfläche in dem zweiten Modus kleiner
ist als in dem ersten Modus und daher die Motorabgabeleistung in
dem zweiten Modus proportional zu der Differenz abnimmt. Hieraus
ergibt sich, daß zum
Verhindern einer Abnahme der Motorabgabeleistung vor und nach der Änderung
der Ventilzeitgabe es wichtig ist, die Nockenflächen der Steuernocke 31 und
der Schwingnocke 32 derart vorzusehen, daß die Ventilcharakteristik
des ersten Modus erhalten wird.
Die
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nunmehr auf der Grundlage der oben
erwähnten
Beobachtungen unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
Die
zweite Ausführungsform
wird auch auf das Ventilsteuersystem des Motors angewendet, wie es
in den 6 und 7 gezeigt ist. Die grundlegende
Konstruktion des Ventilsteuersystems der zweiten Ausführungsform
ist dieselbe wie jene der oben erläuterten ersten Ausführungsform
mit der Ausnahme der Unterschiede, die in der nachfolgenden Erläuterung
ausgeführt
sind. Die übereinstimmenden
Merkmale werden hier nicht erläutert.
Auf
der Grundlage der oben erwähnten
Beobachtungen sind bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Nockenflächen
der Steuernocken 7 und 8 und die Nockenflächen der Schwingnocken 4 und 5 derart
ausgebildet, daß die positive
Beschleunigungskomponente der Nockenflächen 41 und 51 der
Schwingnocken 4 und 5 und die positive Beschleunigungskomponente
der Nockenflächen 7a und 8a der
Steuernocken 7 und 8 einander zur Zeit eines Ventilhubvorgangs
nicht überlappen
und daß die
positiven Beschleunigungskomponenten der Steuernocken 7 und 8 sehr
viel mehr vorgerückt
sind bzw. vorverlagert sind als die positiven Beschleunigungskomponenten
der Schwingnocken 4 und 5.
Da
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verhindert werden kann, daß Ventilhubbeschleunigung
abnimmt, wenn sich die Ventilzeitgabe ändert, indem die Nockenwelle 6 in axialer
Richtung bewegt wird, nimmt die Motorabgabeleistung nicht ab und
somit kann die Fähigkeit
des Motors zu einer hohen Abgabeleistung aufrecht erhalten werden.