DE19648337A1 - Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung - Google Patents
Brennkraftmaschine mit innerer VerbrennungInfo
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Classifications
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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-
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Brennkraftmaschine mit innerer
Verbrennung, enthaltend wenigstens einen Zylinder mit einem
Hubkolben darin, einen Zylinderkopf mit wenigstens einem Ein
laßventil und wenigstens einem Auslaßventil für den Zylinder,
wobei die Ventilkörper beider Ventile je einer Schließfederkraft
ausgesetzt sind, zwei von der Kurbelwelle angetriebene Nocken
wellen, wobei nockenwellenseitig ein Einlaßnocken für das Ein
laßventil und ein Auslaßnocken für das Auslaßventil vorgesehen
sind und wobei die Steuerumfangsstrecke der Nocken für die
Ventilkörperbewegung von der übrigen Kreisform der Nocken
abweicht, und federbelastete, bewegliche Übertragungsglieder, um
die Öffnungsbewegungen des Einlaßnockens und des Auslaßnoc
kens auf den zugehörigen Ventilkörper zu übertragen.
Eine Brennkraftmaschine dieser Art ist allgemein bekannt. Man
hat versucht, die Ventilsteuerung dieser Maschine so zu gestalten,
daß eine möglichst vollkommene Verbrennung des Brennstoffgemi
sches erreicht wird. Die bisherigen Erfolge sind jedoch nicht ganz
zufriedenstellend, so daß auf Katalysatoren, Gasrückführungen,
Druckaufladungen und ähnliche Techniken zurückgegriffen wird.
In diesem Zusammenhang ist die DE-A-23 58 894 bekannt, gemäß
der ein Viertaktmotor so betrieben wird, daß nach dem Arbeits
takt gleich ein weiterer Verdichtungstakt mit sich anschließendem
weiteren Arbeitstakt folgt, bei dem das nachverdichtete, gegebe
nenfalls mit Luft oder Sauerstoff angereicherte, vorverbrannte
Gemisch wiederum gezündet wird. Erst dann folgt der Ausstoß
takt. Dies setzt eine komplizierte Ventilsteuerung voraus, denn
das Auslaß- und das Einlaßventil bleiben zunächst für zwei weite
re Takte geschlossen.
Um die Gemischverbrennung effektiver zu gestalten, d. h. sowohl
eine bessere Verbrennung als auch eine bessere Leistungsausbeute
zu erhalten, sind besondere Konstruktionen in der DE-A-
31 29 028 und in der DE-A-37 10 706 bekannt. Darin sind Moto
ren beschrieben, deren Kolben mit doppeltem Pleuel versehen
sind, die wiederum an zwei Kurbelwellen angelenkt sind. Da sich
in diesem Fall die seitlichen Pleuelkräfte auf den Kolben auf
heben, sind die Kolben keinen Seitenkräften, die auf die Zylin
derwände wirken, ausgesetzt, so daß mehr Leistung von den Kol
ben auf die Kurbelwelle übertragen wird und der Verschleiß am
Kolben und am Zylinder gemindert ist. Es ergeben sich auch
weniger Verbrennungsrückstände an den Zylinderwänden, weil
aufgrund der stark herabgesetzten Reibung in diesem Bereich
entsprechend weniger Öl für die Schmierung zwischen Kolben und
Zylinder erforderlich ist.
Ein weiterer Nachteil der vorstehend beschriebenen Motoren
besteht darin, daß ein erheblicher Ventilschaden auftreten kann,
wenn ein Bruch des Zahnriemens oder der Zahnkette für den
Antrieb der Nockenwellen eintritt. Da dann geöffnete Ventile so
stehenbleiben, sich die Kolben aufgrund der nachlaufenden Kur
belwelle aber weiterbewegen, stoßen die Kolben an die geöffneten
Ventile und zerstören diese. Entsprechende Schäden treten auch
bei einem Nockenwellenbruch ein. Ein daraus resultierender
Schaden kann zum Totalausfall des Motors führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Brennkraftmaschi
ne der eingangs angeführten Art so zu verbessern, daß eine effek
tivere Verbrennung des in die Maschine eingesaugten Brennstoff
gemisches ermöglicht ist, daß dieses Ziel mit einer einfach aufge
bauten und kostengünstig herstellbaren Konstruktion erreicht wird
und daß ein Motorschaden aufgrund eines Nockenwellenversagens
vermieden ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Patent
anspruches 1 angegeben.
Durch diese Lösung ist ein neues Ventilbetätigungssystem für
solche Brennkraftmaschinen geschaffen, deren Ventile über zwi
schengeschaltete Übertragungsglieder, also mittelbar, gesteuert
werden. Solche Übertragungsglieder sind im allgemeinen soge
nannte Kipphebel, die aber eine relativ teure Drehlagerung auf
weisen, wofür oft nicht der nötige Platz zur Verfügung steht. Auch
müssen die Kipphebel selbst sehr genau hergestellt werden, was
mit entsprechenden Kosten verbunden ist. Insbesondere wenn
mehrere Einlaßventile und mehrere Auslaßventile je Zylinder
vorgesehen sind, ist ein Kipphebelsystem allein schon aus Platz
gründen oft nicht wirtschaftlich herstellbar.
Erfindungsgemäß werden nunmehr wenigstens zwei den jeweiligen
Zylinder in Motorquerrichtung überbrückende, sich auf und ab
bewegende Brückenglieder verwendet, die - im Fall von zwei
Einlaßventilen und zwei Auslaßventilen je Zylinder - je zwei dem
Zylinder zugekehrte Vorsprünge aufweisen, wobei jeder Vorsprung
mit einem Nocken der zugehörigen Nockenwelle zusammenarbei
tet. An jedem Brückenglied hängt zwischen seinen beiden Vor
sprüngen der Schaft des Ventilkörpers, oder der Ventilkörper,
wenn mehrere Einlaßventile für einen Zylinder vorgesehen sind.
Diese Konstruktion ist noch einmal für das Auslaßventil oder die
Auslaßventile vorgesehen. Jede der beiden Nockenwellen trägt
nebeneinander einen Einlaßnocken und einen Auslaßnocken für
den oder jeden Zylinder. Die beiden Brückenglieder je Zylinder
sind in ihren Endbereichen an einfachen Stangenführungen ver
tikal und ständig nachgiebig bewegbar gelagert. Ein solcher Auf
bau für die Steuerung der Ventile ist sehr einfach und kann ko
stengünstig hergestellt werden. Die Qualität der Verbrennung des
eingesaugten Brennstoffgemisches ist ebenfalls verbessert, weil die
Ventilsteuerungszeiten mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen,
negativen Steuerkurve der Nocken auf einfache Weise den optima
len Verbrennungsbedingungen angepaßt werden kann. Die Ver
brennungsresultate sind jedoch wenigstens genauso gut, wie sie
mit herkömmlichen, also positiven Steuerkurven der die Ventile
steuernden Nocken erreicht werden. Demgegenüber hat das neue
Ventilsteuerungssystem für mittelbar betätigte Ventile den Vorteil,
daß es platzsparend aufgebaut und kostengünstig hergestellt wer
den kann.
Ferner ist durch das neue Ventilsteuerungssystem ein nockenwel
lenbedingter Motorschaden vermieden. Sollte die Nockenwelle aus
irgendeinem Grund stehenbleiben, werden geöffnete Ventile nicht
beschädigt, weil sie auch in dieser Stellung nach oben gedrückt
werden und praktisch in Schließstellung gelangen. Ihre nach oben
gerichtete Nachgiebigkeit wird beispielsweise dadurch erreicht,
daß das betroffene Brückenglied aufgrund seiner vertikalen Feder
belastung nach oben nachgeben kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der zurückspringenden Steuer
kurve jedes Nockens ist diese konkav geformt oder etwa V-förmig
mit abgerundetem Scheitel ausgebildet, wobei die am weitesten
zurückspringende Stelle der Steuerkurve dem Ventilhub entspricht.
Diese Steuerkurve umfaßt etwa 90°C des Nockendrehwinkels. Der
in diese Steuerkurve eingreifende Vorsprung des Brückengliedes
weist z. B. einen V-förmigen Profilquerschnitt auf, wobei der
Scheitel des Vorsprunges abgerundet ist, um ein gutes Gleiten auf
der Steuerkurve zu gewährleisten. Diese Konstruktion ist einfach
aufgebaut und mit üblichen Verfahren kostengünstig herstellbar.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist die längsaxiale
Beweglichkeit des oder jedes Ventilschaftes in dem jeweiligen
Brückenglied neben dem Ventilspielausgleich um den Ventilhub
erweitert. Hierdurch kann allein oder zusammen mit der vertika
len Bewegung des betroffenen Brückengliedes eine vertikale Rück
bewegung des oder der Ventilschäfte, also eine Bewegung in
deren Schließrichtung, erreicht werden, wenn im Schadensfall ein
Kolben gegen den oder die entsprechenden Ventilkörper anstößt.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf einen teilweise dargestellten Motor
block mit weggelassenen Zylinderkopf, wobei jedoch
einige Bauteile für die Steuerung der gestrichelt ange
deuteten Zylinderventile dargestellt sind,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung nach der Linie II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung nach der Linie III-III in
Fig. 1,
Fig. 4 einen Einlaßnocken in vergrößertem Maßstab während
des Einsaugtaktes,
Fig. 5 den Einlaßnocken nach Fig. 4 während des Verdich
tungstaktes,
Fig. 6
+7 weitere Beispiele für die Lagerung eines Ventilschaf
tes,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform für einen Einlaßnoc
ken.
In Fig. 1 ist ein teilweise dargestellter Motorblock 1 gezeigt, bei
dem der übliche Zylinderkopf weggelassen und bei dem nur ein
Zylinder 2 zu sehen ist. Es können jedoch auch mehrere Zylinder
in dem Motorblock vorgesehen sein, so daß z. B. ein Vierzylin
dermotor herstellbar ist. Auf dem der besseren Übersicht wegen
weggelassenen Zylinderkopf sind zwei Nockenwellen 3 in Längs
richtung des Motors drehbar gelagert und werden in üblicher
Weise von der Kurbelwelle (nicht gezeigt) mit deren halber Dreh
zahl angetrieben. Für den angedeuteten Zylinder 2 sind zwei
Einlaßventile 4 und zwei Auslaßventile 5 vorgesehen. Es ist je
doch auch möglich, jeweils nur ein Einlaßventil und zwei Aus
laßventile oder zwei Auslaßventile und ein Einlaßventil oder ein
Einlaß- und ein Auslaßventil vorzusehen. Solche Kombinationen
von Ventilen sind bekannt und nicht entscheidend für die vor
liegende Erfindung.
Die beiden Nockenwellen 3 sind jeweils mit einem Einlaßnocken
für die beiden Einlaßventile 4 und mit einem Auslaßnocken für
die beiden Auslaßventile 5 versehen. Für die Betätigung der
Einlaßventile 4 und der Auslaßventile 5 ist jeweils ein Brücken
glied 8 bzw. 9 vorgesehen, das in Fig. 1 gestrichelt und nur teil
weise dargestellt ist. Die beiden parallel nebeneinander liegenden
Brückenglieder 8 und 9 überqueren wenigstens den Zylinder 2 im
Motorblock 1 und betätigen bei Drehung der Nockenwellen 3 zu
den entsprechenden Zeiten die Einlaßventile 4 und die Auslaßven
tile 5, indem sie sich insgesamt heben und absenken aufgrund
ihres Ablaufes auf den jeweils beiden Nocken 6 und 7.
In den Fig. 2 und 3 ist der Motorblock 1 mit einem Zylinderkopf
10 mit Abdeckhaube 10a versehen. Dieser Zylinderkopf ist in
üblicher Weise mit dem Motorblock 1 verschraubt; er kann aber
auch zusammen mit dem Motorblock aus einem Stück bestehen.
Fig. 2 zeigt, daß sich die Einlaßventile 4 in Offenstellung befin
den, und zwar aufgrund des abgesenkten Brückengliedes 8. Zur
gleichen Zeit sind die Auslaßventile 5 gemäß Fig. 3 geschlossen,
weil sich das zugehörige Brückenglied 9 wieder in seiner obersten
Stellung befindet, und zwar aufgrund der entsprechenden Schließ
stellung der Auslaßnocken 7.
Die Nocken 6 und 7 sind im gezeigten Beispiel gegenläufig ange
trieben. Dies ist jedoch nicht Bedingung; sie können auch
gleichsinnig angetrieben werden. In diesem Fall hat der eine
Auslaßnocken 7 zum anderen Auslaßnocken 7 selbstverständlich
eine um 90°-Drehwinkel veränderte Stellung. In jedem Fall bewe
gen sich die Brückenglieder 8, 9 insgesamt äquidistant zu dem
Zylinderkopf 10.
Aus den Fig. 2 bis 5 ist die neue Nockenform deutlich zu erken
nen. Es ist zu entnehmen, daß die Steuerumfangsstrecke jedes
Nockens, welche die Ventilöffnungszeiten bestimmt, aus einer
gegenüber der übrigen Nockenkreisform zurückspringenden, also
negativen Kurve 11 bzw. 12 besteht. Diese zurückspringenden
Steuerkurven sind beispielsweise konkav geformt, wobei die am
weitesten zurückspringende (tiefste) Stelle jeder Kurve dem Ven
tilhub entspricht. Alternativ kann jede Steuerkurve auch etwa V-
förmig mit abgerundetem Scheitel ausgebildet sein oder eine
andere geeignete Form haben. Die Endbereiche jeder Steuerkurve
können so geformt sein, daß gewünschte Ventilöffnungsüber
schneidungen gegeben sind. Im allgemeinen umfaßt die jeweilige
Steuerkurve 11 bzw. 12 des entsprechenden Nockens 6, 7 etwa
einen Nockendrehwinkel von 90°. Es sei darauf hingewiesen, daß
die Steuerkurven 11, 12 so geformt sein können, daß der maxima
le Öffnungshub jedes Ventiles sehr schnell erreicht wird, so daß
ein optimaler Gaswechsel in dem Zylinder 2 erreicht wird.
Man erkennt aus den Fig. 2 und 3, daß das jeweilige Brücken
glied 8 bzw. 9 je mit zwei Vorsprüngen 13 bzw. 14 versehen ist.
Diese Vorsprünge 13, 14 bilden in gewisser Form ein Nocken
ablaufelement oder einen Nockenfolger und weisen z. B. einen V-
förmigen Profilquerschnitt mit abgerundetem Scheitel auf. Auf
jeden Fall sind diese Vorsprünge so ausgebildet, daß sie bestim
mungsgemäß auf der entsprechenden Steuerkurve 11, 12 gleiten
können.
Die beiden Brückenglieder 8, 9 bestehen aus einem länglichen,
den jeweiligen Zylinder überquerenden Bauteil, das vertikal ge
führt ist und mittels Federkraft ständig nachgiebig gegen die
Nocken 6, 7 gedrückt gehalten wird. Hierzu sind beispielsweise im
seitlichen Randbereich des Zylinderkopfes 10 zwei ortsfeste Füh
rungsstangen 15 vorgesehen, an denen die Endbereiche der Brüc
kenglieder 8, 9 vertikal gleiten. An diesen Führungsstangen sind
oberhalb der Brückenglieder Druckfedern 16 vorgesehen, die eine
ständig vertikal nach unten auf die Brückenglieder wirkende Kraft
ausüben.
Zwischen den Vorsprüngen 13 und 14 des jeweiligen Brücken
gliedes 8 bzw. 9 sind in diesem Bohrungen 17 bzw. 18 vorgesehen,
in denen die Schäfte 19 der Ventilkörper 20 der Ventile 4 bzw. 5
zumindest geringfügig axial beweglich angeordnet sind. Hierzu
sind in dem jeweiligen Brückenglied Stifte 21 gelagert, die wieder
um im jeweiligen Ventilschaft 19 mit Festsitz montiert sind. Die
Löcher 22 in dem jeweiligen Brückenglied 8, 9 sind so geformt,
daß die erwähnte Axialbewegung der Ventilkörper 20 ermöglicht
ist, damit ein sicheres Schließen der Ventile ohne Beschädigung
der Ventilsitze und/oder der Ventilkörper gewährleistet ist. Hier
zu sind die Ventilschäfte an ihrem Oberende mit Druckfedern 23
versehen. Diese stützen sich oben an dem jeweiligen Brückenglied
8, 9 ab, so daß die Ventilschäfte 20 ständig nach oben, also in
Schließrichtung, gedrückt werden. Auf diese Weise wird das Ven
tilspiel ausgeglichen.
Fig. 6 zeigt eine weitere Möglichkeit zur Anordnung der Ventil
schäfte 19 an den Brückengliedern 8, 9. Die gezeigte Anordnung
ermöglicht, daß die geöffneten Ventilkörper 20 und deren Schäfte
19 im Schadensfall durch den Kolben des oder der betroffenen
Zylinder allein oder zusammen mit dem zugehörigen Brückenglied
nach oben gedrückt werden können und dadurch unbeschädigt
bleiben. Hierzu weisen die Brückenglieder 8, 9 ein vertikales
Langloch 24 auf, in dem der Stift 21 der Schäfte 19 beweglich ist.
Ferner ist zusätzlich eine untere Druckfeder 25 vorgesehen, die
sich an einem Bund 26 der die Schäfte 19 und unten an den Brüc
kengliedern 8, 9 abstützt. Die Länge der Löcher 24 ist derart, daß
der darin gleitende Stift 21 nach oben den Weg H zurücklegen
kann, der dem maximalen Ventilhub entspricht. Nach unten
braucht für den jeweiligen Stift nur etwas Bewegungsspielraum
zum Ausgleich des Ventilspiels beim Ventilschließvorgang vorhan
den zu sein. Dementsprechend sind die Druckfedern 23 und 25 so
bemessen und auf einander abgestimmt, daß sie in Normalstellung
den Stift 21 in der in Fig. 6 gezeigten Stellung halten. Dieser
kann im Schadensfall, d. h. wenn also das betroffene und abge
senkte Brückenglied stehengeblieben ist, den Weg H nach oben
zurücklegen, so daß auch die zugehörigen Ventilschäfte und Ven
tilkörper nach oben ausweichen können.
Fig. 7 zeigt eine noch weitere Art zur Anordnung der Ventilschäf
te 19 an den Brückengliedern 8, 9. Die Schäfte 19 sind an ihrem
oberen Bereich abgesetzt und gehen in einen dünneren Abschnitt
19a über, der sich durch die Bohrungen 17 der Glieder 8, 9 er
streckt und oberhalb der Glieder mit der Druckfeder 23 versehen
ist. Zwischen der so gebildeten Schulter 19b der Schäfte 19 und
den Gliedern 8, 9 ist ein federndes Teil 32 gelagert, z. B. ein
Kunststoffring oder eine Tellerfeder, um Stoßbelastungen in die
sem Bereich abzufedern. Bei dieser Ausbildung entfällt der Stift
21 gemäß den Fig. 2, 3 und 6.
Die Fig. 4 und 5 zeigen in vergrößerter Darstellung den Nocken
aufbau und verdeutlichen dessen Funktion in Verbindung mit dem
entsprechenden, nur teilweise dargestellten Vorsprung 13, 14 des
Brückengliedes 8 bzw. 9. Die zurückspringende, also negativ ge
formte jeweilige Steuerkurve 11, 12 des entsprechenden Nockens
6 bzw. 7 ist im gezeigten Fall kreisbogenförmig ausgebildet. Wie
jedoch bereits erwähnt, können auch andere zurückspringende,
dem Fachmann ohne weitere naheliegende Steuerkurven ange
wendet werden, die eine optimale Ventilsteuerungszeit gewähr
leisten.
Während die in den Fig. 4 und 5 gezeigten Nocken 6, 7 für 4-
Takt-Motoren bestimmt sind, zeigt Fig. 8 alternativ einen Ein
laßnocken 33 für einen 6-Takt-Motor. Zwecks Erzielung einer
noch besseren und damit noch weniger Schadstoffe hinterlassen
den Verbrennung des Brennstoffgemisches ist die zurückspringen
de Kurve 34 der Steuerumfangsstrecke jedes Einlaßnockens 33 in
drei Teilabschnitte aufgeteilt, welche insgesamt die Gemischbil
dung positiv beeinflussen. Die drei Teilabschnitte sorgen für ein
sehr gut mit Luft bzw. Sauerstoff angereichertes Brennstoffge
misch und umfassen je etwa 60 Drehwinkelgrade des Einlaßnoc
kens entsprechend jeweils einem Takt. Gemäß dem Drehrichtungs
pfeil A für den Einlaßnocken ist der erste Teilabschnitt 35
(1. Takt) ein zurückspringender Kurventeil, dessen radiale Tiefe
dem Ventilhub H entspricht. Es folgt dann ein vorspringender
Kurventeil als zweiter Teilabschnitt 36 (2. Takt). Schließlich folgt
wieder ein zurückspringender Kurventeil als dritter Teilabschnitt
37 (3. Takt), dessen Tiefe vorteilhaft wieder dem erstgenannten
Ventilhub H entspricht. Es ist zweckmäßig, den zweiten, wieder
vorspringenden Teilabschnitt 36 nur über eine Teilstrecke h des
maximalen Ventilhubes H vorspringen zu lassen (Fig. 8).
Die Herstellung des optimalen Brennstoffgemisches erfolgt mit
einem solchen Einlaßnocken derart, daß im 1. Takt angesaugt
wird (reine Luft, in die dann Brennstoff eingespritzt wird, oder
schon Gemisch). Es folgt dann im 2. Takt eine teilweise Wieder
ausstoßung des gebildeten Gemisches in das angrenzende Ansaug
system, wobei eine weitere Verwirbelung des Gemisches statt
findet. Daran schließt sich wieder ein Ansaugen des verwirbelten
Gemisches an, wobei die Verwirbelung des Gemisches nochmals
gesteigert und mit weiterer Luft aus dem Ansaugsystem angerei
chert wird.
Während der übrigen drei Takte, deren zugeordnete Abschnitte
des Einlaßnockens 33 ebenfalls etwa 60 Winkelgrade umfassen,
erfolgt das Verdichten, die Arbeitsleistung und das Ausstoßen des
Gemisches aus dem betreffenden Motorzylinder. Der jeweils zu
gehörige Auslaßnocken entspricht einem Auslaßnocken 7 nach
Fig. 5, jedoch mit der Änderung, daß sich die einfache, zurück
springende Steuerkurve umfangsmäßig über etwa 60 Drehwinkel
grade erstreckt.
Der Kolbenboden des Kolbens in den betreffenden Zylindern des
Motors ist so ausgebildet, daß eine Ventilkörperzerstörung auf
jeden Fall vermieden ist, wenn der entsprechende Ventilkörper
aufgrund des zweiten, wieder vorspringenden Teilabschnittes 36
des sich drehenden Einlaßnockens 33 sich noch in Offenstellung
befindet und der Kolben gleichzeitig eine Aufwärtsbewegung
durchführt. Ferner kann die Übersetzung zwischen den Nocken
wellen 3 und der Kurbelwelle des Motors so gewählt werden, daß
die Nockenwellen mit einem Drittel der Drehzahl der Kurbelwelle
rotieren.
Den Fig. 2 und 3 ist außerdem zu entnehmen, daß in dem Zylin
derkopf 10 Gasführungskanäle 27 und 28 vorgesehen sind, um ein
fertiges Brennstoffgemisch zum Zylinder 2 leiten bzw. nach dessen
Verbrennung wieder aus diesem Zylinder ableiten zu können.
Wenn die vorstehend beschriebene Maschine mit Dieseltreibstoff
betrieben wird, ist es ohne weiteres möglich, den Treibstoff in
herkömmlicher Art in den Zylinder in gewünschter Form und
Menge einzuspritzen oder einzuleiten.
Zur Schmierung der Nocken 6, 7 der Nockenwellen 3 ist ein
Ölumlaufsystem vorgesehen, das sich im wesentlichen im Zylin
derkopf 10 erstreckt. Dieses System ist in den Fig. 2 und 3
nur teilweise angedeutet. Man erkennt, daß der Zylinderkopf 10
Ausnehmungen 29 und 30 aufweist, die mit Öl 31 gefüllt sind und
in die sich die Nocken 6, 7 teilweise hineinerstrecken, so daß sie
bei ihrem Umlauf ständig geschmiert werden. Die Ausnehmungen
sind über nicht gezeigte Ölwege miteinander verbunden, und eine
Umwälzpumpe läßt das erforderliche Öl in an sich bekannter
Weise zirkulieren.
Claims (14)
1. Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung, enthaltend
wenigstens einen Zylinder mit einem Hubkolben darin, einen
Zylinderkopf mit wenigstens einem Einlaßventil und wenigstens
einem Auslaßventil für den Zylinder, wobei die Ventilkörper
beider Ventile je einer Schließfederkraft ausgesetzt sind, zwei von
der Kurbelwelle angetriebene Nockenwellen, wobei nockenwellen
seitig ein Einlaßnocken für das Einlaßventil und ein Auslaßnocken
für das Auslaßventil vorgesehen ist und wobei die Steuerumfangs
strecke der Nocken für die Ventilkörper von der übrigen Kreis
form der Nocken abweicht, und federbelastete, bewegliche Über
tragungsglieder, um die Öffnungsbewegungen des Einlaßnockens
und des Auslaßnockens auf den zugehörigen Ventilkörper zu
übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerumfangsstrecke
jedes Einlaßnockens (6) und jedes Auslaßnockens (7) aus einer
gegenüber der übrigen Nockenkreisform zurückspringenden Kurve
(11, 12; 34) besteht, daß die Übertragungsglieder je aus einem
Brückenglied (8, 9) bestehen, das sich wenigstens im Bereich des
Zylinders (2) über den Zylinderkopf (10) erstreckt, zu dem Zylin
derkopf insgesamt vertikal und mittels Federkraft (16) ständig
nachgiebig geführt ist und mit wenigstens einem dem Zylinderkopf
zugekehrten Vorsprung (13, 14) für den Ablauf auf einem Nocken
(6, 7) versehen ist, und daß das Einlaßventil (4) und das Aus
laßventil (5) mit ihrem Schaft (19) an dem zugehörigen Brücken
glied (8, 9) befestigt und zusammen mit diesem hubbewegbar sind.
2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die zurückspringende Steuerkurve (11, 12) jedes Nockens
(6, 7) konkav geformt oder etwa V-förmig mit abgerundetem
Scheitel ausgebildet ist, wobei die am weitesten zurückspringende
Stelle der Steuerkurve dem Ventilhub entspricht.
3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerkurve (11, 12) jedes Nockens (6, 7)
etwa 90° von dessen Drehwinkel umfaßt.
4. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der für jeden Nocken (6, 7) bestimmte Vor
sprung (13, 14) des jeweiligen Brückengliedes (8, 9) einen V-
förmigen Profilquerschnitt mit abgerundetem Scheitel aufweist.
5. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Brückenglieder (8, 9) aus einem
länglichen, den jeweiligen Zylinderkopf (10) überquerenden Bau
teil bestehen, dessen Endbereiche an feststehenden Führungs
stangen (15) vertikal gleiten.
6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Führungsstangen (15) am Zylinderkopf (10) der
Maschine angeordnet sind.
7. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß an den Endbereichen der Brücken
glieder (8, 9) Druckfederkräfte (16) angreifen, die die Brücken
glieder gegen die Nocken (6, 7) gedrückt halten.
8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (19) der Ventil
körper (20) an den Brückengliedern (8, 9) in seiner Längsrichtung
axial beweglich angeordnet und wenigstens einer die Ventilkörper
in Schließrichtung drückenden Federkraft (23) ausgesetzt ist, um
das Ventilspiel auszugleichen.
9. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß der Ventilschaft (19) der Ventilkörper (20) an seinem
oberen Bereich abgesetzt ist und einen dünneren Abschnitt (19a)
aufweist, der durch das Brückenglied (8, 9) ragt, und daß ein
10 federndes Teil (32) zwischen der Schulter (19b) des Schaftes (19)
und dem Brückenglied (8, 9) vorgesehen ist.
10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die längsaxiale Beweglichkeit des oder jedes Ventilschaf
tes (19) nach oben in dem jeweiligen Brückenglied (8, 9) um den
Ventilhub (H) erweitert ist.
11. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (10) mit einem Öl
umlaufsystem (29, 30) für die Schmierung der Nocken (6, 7) der
Nockenwellen (3) versehen ist.
12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und einem der An
sprüche 4-11, dadurch gekennzeichnet, daß die zurückspringende
Kurve (34) der Steuerumfangsstrecke jedes Einlaßnockens (6) - in
Drehrichtung des Nockens betrachtet - aus einem ersten, zurück
springenden Teilabschnitt (35), aus einem dann folgenden zweiten,
wieder vorspringenden Teilabschnitt (36) und einem dritten, eben
falls zurückspringenden Teilabschnitt (37) besteht.
13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekenn
zeichnet, daß jeder Teilabschnitt etwa 60 Nockendrehwinkelgrade
umfaßt.
14. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hubweg (h) des zweiten, vorspringenden
Teilabschnittes (36) der Kurve (34) einer Teilstrecke des maxima
len Ventilkörperhubes (H) entspricht.
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- 1996-11-22 DE DE1996148337 patent/DE19648337C2/de not_active Expired - Fee Related
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