EP0627043A1 - Ventilbetätigungsmechanismus für eine brennkraftmaschine. - Google Patents

Ventilbetätigungsmechanismus für eine brennkraftmaschine.

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EP0627043A1
EP0627043A1 EP93903913A EP93903913A EP0627043A1 EP 0627043 A1 EP0627043 A1 EP 0627043A1 EP 93903913 A EP93903913 A EP 93903913A EP 93903913 A EP93903913 A EP 93903913A EP 0627043 A1 EP0627043 A1 EP 0627043A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rocker arms
actuation mechanism
bores
valve actuation
mechanism according
Prior art date
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Application number
EP93903913A
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English (en)
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EP0627043B1 (de
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Michael Paul
Peter Huebschle
Wilhelm Hannibal
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Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
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Application granted granted Critical
Publication of EP0627043B1 publication Critical patent/EP0627043B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/265—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder peculiar to machines or engines with three or more intake valves per cylinder
    • 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
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction

Definitions

  • the invention relates to a valve actuation mechanism for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • Such a valve actuation mechanism is known for example from JP 60-216014.
  • the object of the invention is to provide a valve actuation mechanism of the generic type with which the stroke, the opening duration and / or the control times of the three inlet valves can be easily adapted to the requirements for different speed ranges of the internal combustion engine.
  • All three intake valves are then active in the medium speed range, with torque advance being achieved by advancing the timing "intake opens” and an internal exhaust gas recirculation taking place due to the overlap between "intake opens” and “exhaust closed”, which helps to reduce the formation of nitrogen oxides.
  • the first rocker arms are coupled to the second rocker arms, so that the valves can now be operated in accordance with the cam contour of the cams acting on the second rocker arms with a long stroke, long opening time, early start of intake and late intake, which results in high performance is achieved.
  • each first drag lever and the valve actuated by the latter are preferably in a common plane. This prevents a tilting moment from being exerted on the rocker arms in every operating state, thus preventing the rocker arms from tilting and reducing wear between the rocker arms and cams.
  • the two second rocker arms since they are actuated by identical cams, can be rigidly connected to one another or also be in one piece. They are preferably pivotally mounted on the common axis of the first rocker arm.
  • valve axes of the inlet valves intersect the axis of rotation of the camshaft or cross at a short distance.
  • This arrangement has the advantage that one and the same cylinder head is optional with actuation of the intake valves from the cams of the camshaft can be carried out directly via tappets if no variable valve control is desired, or with actuation of the intake valves via cam followers according to the proposal of the present invention, since the position of the camshaft is the same in both cases .
  • Claim 8 describes a simple possibility for the coupling of the first rocker arm to the second rocker arm, whereby, in contrast to a known embodiment for the actuation of two inlet valves (DE-OS 38 00 347), coupling parts do not slide on one another in the uncoupled Condition occurs.
  • FIG. 1 shows a valve train with a valve actuation mechanism according to the invention for three intake valves in vertical section along line 1-1 in FIG. 2,
  • FIG. 2 is a view in the direction of arrow 2 in FIG. 1,
  • FIG. 3 is a top plan view of the valve actuation mechanism of FIGS. 1 and 2, partially in section;
  • Fig. 4 shows a section along line 4-4 in Fig. 5 one
  • Valve train with a valve actuation mechanism according to a second embodiment, 5 shows a section along line 5-5 in FIG. 4,
  • FIG. 6 shows a section along line 6-6 in FIG. 5, the shift drum being shown in a first position
  • Fig. 8 is a section along line 8-8 in Fig. 5, and
  • FIG. 9 shows a modification of the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 8 in a section corresponding to FIG. 6.
  • valve train for three intake valves E is shown. Each valve E is acted upon by a spring 1 in the closing direction.
  • the valves are actuated by their own cams 2, 3 and 4 of a camshaft 5 via rocker arms 6, which are pivotally mounted on a common fixed axis 7.
  • the cams 2, 3 and 4 preferably have different cam profiles in order to achieve a different valve lift, a different opening duration and / or different control times for the individual intake valves and to create optimal conditions in the lower and middle speed range of the internal combustion engine.
  • second cams 8 with an identical cam profile are provided on the camshaft 5, which cam is designed for the conditions in the upper speed range of the internal combustion engine, that is, for example, it produces a larger valve lift and a longer opening time.
  • Rocker arms 9 cooperate with the second cams 8 and can be coupled to the first rocker arms 6 in the upper speed range, so that in this speed range the valves E are actuated in accordance with the contour of the cams 8.
  • the free ends of the second rocker arms 9 are connected to one another by a cross member 10 which runs in front of and at a short distance from the free ends of the first rocker arms 6.
  • radial bores 11 are provided with respect to the axis of rotation 7, which are aligned with corresponding bores 12 in the cross member 10 when the valves E are closed, that is to say when all rocker arms 6 and 9 are at the base circles of their cams 2 , 3, 4 or 8 are present.
  • a piston 13 is arranged in each bore 11 and is pushed outwards by a pressure medium which is supplied through a channel 14 in the axis 7 and engages in the bore 12 in the cross member 10, as a result of which the drag lever 6 and 9 are coupled together.
  • Each piston 13 is under the action of a spring 15, which is supported on the one hand on an insert 16 fixed in the bore 11 and on the other hand on the end of a sleeve 17 which is fastened to the piston 13 and extends through the insert 16.
  • the spring 15 guides the piston 13 back into its decoupled position, the insert 16 serving as a stop.
  • a second oil channel 18 is provided in the axis 7 and is connected to the bearing points of the rocker arms 6, 9 by bores 19.
  • Each rocker arm 6, 9 has a sliding surface 20 with which it rests on its cam 2, 3, 4 and 8, respectively.
  • the second rocker arms 9 are held in contact with their cams 8 by spring elements (not shown).
  • the arrangement is such that the valve axes 21 of the intake valves E intersect or intersect the rotary axis D of the camshaft at a small distance, as is the case in EP 262 250 for a valve control - with direct valve actuation, i.e. without rocker arm or rocker arm, has been proposed.
  • a valve train in which the valves are actuated by rocker arms it is possible to equip an internal combustion engine with a variable valve control according to the present invention or with direct actuation of the valves via bucket tappets without changing the position of the camshaft .
  • 1 also shows that the longitudinal center axis 6a of each rocker arm 6 and the longitudinal center axis 21 of the valve E actuated by it lie in a common plane, thereby avoiding that tilting moments act on the rocker arm.
  • first and second rocker arms 6 and 9 have bores 22 and 23 which run parallel to their axis of rotation 7 and which are coaxial when the valves are closed run.
  • a rotatable shift drum 24 extends through all the bores and is rotatably mounted in the bores 23 of the second rocker arms 9 and has cutouts 25 in the area of the bores 22 in the first rocker arms 6.
  • the bores 22 in the rocker arms 6 are, as can be seen from FIGS.
  • an eccentric extension 28 is provided at each end, which engages in a longitudinal slot 29 of a ring 30 which is rotatably mounted on the axis of rotation 7 of the rocker arms.
  • the two rings 30 are connected to one another by a web 31.
  • the second rocker arms 9 are, as can be seen in particular from FIG.
  • the first rocker arms 6 are held in the usual way by the valve springs 1 in contact with their cams 2, 3 and 4.
  • the second rocker arms 9 are provided with rearward-looking extensions 38 which partially encompass a spark plug dome 39.
  • a spring 40 is arranged on the spark plug dome is supported on the one hand on a stationary spring plate 41 and on the other hand on a displaceable spring plate 42 which cooperates with the extensions 38 of the second rocker arms 9.
  • FIG. 9 differs from that of FIGS. 4 to 8 essentially only in that only the second rocker arms 9 are mounted on the fixed axis 7, while the first rocker arms 6 are mounted on an axis 40 which is parallel to Axis 7 runs and is mounted in the second rocker arms 9. Coupling and uncoupling of the first rocker arms 6 with or from the second rocker arms 9 takes place, as in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 to 8, by means of a shift drum 24 which, in the position shown, which corresponds to the position according to FIG. 6, pivots the second The rocker arm 9 enables the first rocker arm 6 to be carried along and, when rotated to the position shown in FIG.

Description

B E S C H R E I B U N G
Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein derartiger Ventilbetätigungsmechanismus ist beispielsweise aus der JP 60-216014 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventilbetätigungsmechanis¬ mus der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem der Hub, die Öffnungsdauer und/oder die Steuerzeiten der drei Einlaßventile auf einfache Weise den Erfordernissen für verschiedene Dreh¬ zahlbereiche der Brennkraftmaschine angepaßt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Durch entsprechende Ausbildung der auf die ersten Schlepphebel wirkenden Nocken ist es beispielsweise möglich, im untersten Drehzahlbereich durch Nichtöffnen des ersten Einlaßventils, kurzzeitiges Öffnen des zweiten Einlaßventils und längeres Öffnen des dritten Einlaßventils bei spätem Einlaßbeginn' eine Absenkung der Leerlaufdrehzahl zu erreichen, ohne die Laufruhe zu beeinträchtigen, da aufgrund der fehlenden Überschneidung zwischen Einlaß und Auslaß der Restgasanteil, d. h., die Menge der verbrannten Gase im Brennraum, gering ist und dadurch, daß das geringe Leerlaufgemisch nur über das zweite und das dritte Einlaßventil mit unterschiedlichen Steuerzeiten in den Brenn¬ raum eintritt, in dem Brennraum ein Drall erzeugt wird, der zu
einer optimalen Verbrennung beiträgt. Im mittleren Drehzahlbe¬ reich sind dann alle drei Einlaßventile in Tätigkeit, wobei durch Vorverlegung der Steuerzeit "Einlaß öffnet" ein Drehmo¬ mentgewinn erreicht und aufgrund der nun vorhandenen Über¬ schneidung zwischen "Einlaß öffnet" und "Auslaß schließt" eine interne Abgasrückführung stattfindet, die zur Verringerung der Bildung von Stickoxiden beiträgt. Im oberen Drehzahlbereich werden die ersten Schlepphebel mit den zweiten Schlepphebeln gekoppelt, so daß nun die Ventile entsprechend der Nockenkontur der auf die zweiten Schlepphebel wirkenden Nocken mit großem Hub, langer Öffnungsdauer, frühem Einlaßbeginn und spätem Ein¬ laßschluß betrieben werden können, wodurch eine hohe Leistung erzielt wird.
Vorzugsweise liegen die Längsmittelachsen jedes ersten Schlepp¬ hebels und das von diesem betätigten Ventils in einer gemeinsa¬ men Ebene. Dadurch wird in jedem Betriebszustand verhindert, daß ein Kippmoment auf die Schlepphebel ausgeübt wird, womit ein Kippen der Schlepphebel vermieden und der Verschleiß zwi¬ schen Schlepphebel und Nocken verringert wird.
Die beiden zweiten Schlepphebel können, da sie von identischen Nocken betätigt werden, starr miteinander verbunden oder auch einstückig sein. Sie sind vorzugsweise auf der gemeinsamen Achse der ersten Schlepphebel schwenkbar gelagert.
Während bei dem Stand der Technik die Nocken an einer Stelle der Schlepphebel angreifen, die zwischen der Drehachse und der Anlagestelle der Schlepphebel an dem Ventilschaft liegt, ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Ventilachsen der Einlaßventile die Drehachse der Nockenwel¬ le schneiden oder in geringem Abstand kreuzen. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß ein- und derselbe Zylinderkopf wahlweise mit Betätigung der Einlaßventile von den Nocken der Nockenwelle direkt über Tassenstößel ausgeführt werden kann, wenn keine variable Ventilsteuerung gewünscht wird, oder mit Betätigung der Einlaßventile über Schlepphebel entsprechend dem Vorschlag der vorliegenden Erfindung versehen werden kann, da die Lage der Nockenwelle in beiden Fällen gleich ist.
Anspruch 8 beschreibt eine einfache Möglichkeit für die Koppe¬ lung der ersten Schlepphebel mit den zweiten Schlepphebeln, wobei im Gegensatz zu einer bekannten Ausführung für die Betä¬ tigung von zwei Einlaßventilen (DE-OS 38 00 347) kein Aufeinan- dergleiten von Kupplungsteilen im entkoppelten Zustand ein¬ tritt.
Bei der Ausführung gemäß Anspruch 9 wird durch die sich durch alle Schlepphebel erstreckende Schaltwalze eine besonders einfache Koppelungsmöglichkeit geschaffen.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen Ventiltrieb mit einem erfindungsgemäßen Ventil¬ betätigungsmechanismus für drei Einlaßventile im senk¬ rechten Schnitt entlang Linie 1-1 in Fig. 2,
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Draufsicht des Ventilbetätigungsmechanismus von Fig. 1 und 2, teilweise geschnitten,
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie 4-4 in Fig. 5 eines
Ventiltriebs mit einem Ventilbetätigungsmechanismus entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel, Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie 5-5 in Fig. 4,
Fig. 6 einen Schnitt entlang Linie 6-6 in Fig. 5, wobei die Schaltwalze in einer ersten Stellung dargestellt ist,
Fig. 7 einen Schnitt entsprechend Fig. 6, wobei die Schalt¬ walze in einer zweiten Stellung dargestellt ist,
Fig. 8 einen Schnitt entlang Linie 8-8 in Fig. 5, und
Fig. 9 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 bis 8 in einem Schnitt entsprechend Fig. 6.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Ventiltrieb für drei Einlaßventile E dargestellt. Jedes Ventil E ist im Schließsinn von einer Feder 1 beaufschlagt. Die Ventile werden von eigenen Nocken 2, 3 und 4 einer Nockenwelle 5 über Schlepphebel 6 betätigt, die auf einer gemeinsamen ortsfesten Achse 7 schwenkbar gelagert sind. Die Nocken 2, 3 und 4 haben vorzugsweise unterschiedliche Nockenprofile, um für die einzelnen Einlaßventile einen unter¬ schiedlichen Ventilhub, eine unterschiedliche Öffnungsdauer und/oder unterschiedliche Steuerzeiten zu erreichen und im unteren und mittleren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine optimale Voraussetzungen zu schaffen. Zwischen benachbarten Nocken 2, 3 und 4 sind auf der Nockenwelle 5 zweite Nocken 8 mit identischem Nockenprofil vorgesehen, das für die Verhält¬ nisse im oberen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ausge¬ legt ist, also beispielsweise einen größeren Ventilhub und eine längere Öffnungsdauer erzeugt. Mit den zweiten Nocken 8 wirken Schlepphebel 9 zusammen, die im oberen Drehzahlbereich mit den ersten Schlepphebeln 6 gekoppelt werden können, so daß in die¬ sem Drehzahlbereich die Ventile E entsprechend der Kontur der Nocken 8 betätigt werden. Im Ausführungsbeiεpiel gemäß Fig. 1 bis 3 sind die freien Enden der zweiten Schlepphebel 9 durch eine Traverse 10 miteinander verbunden, die vor und in geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel 6 verläuft. In den ersten Schlepphebeln 6 sind in Bezug auf die Drehachse 7 radiale Bohrungen 11 vorge¬ sehen, die mit entsprechenden Bohrungen 12 in der Traverse 10 fluchten, wenn die Ventile E geschlossen sind, wenn also alle Schlepphebel 6 und 9 an den Grundkreisen ihrer Nocken 2, 3, 4 bzw. 8 anliegen. In jeder Bohrung 11 ist ein Kolben 13 angeord¬ net, der durch ein Druckmittel, das durch einen Kanal 14 in der Achse 7 zugeführt wird, nach außen geschoben wird und in die Bohrung 12 in der Traverse 10 eingreift, wodurch die Schlepphe¬ bel 6 und 9 miteinander gekoppelt sind. Jeder Kolben 13 steht unter der Wirkung einer Feder 15, die sich einerseits an einem in der Bohrung 11 fixierten Einsatz 16 und andererseits an dem Ende einer Hülse 17 abstützt, die am Kolben 13 befestigt ist und sich durch den Einsatz 16 hindurch erstreckt. Die Feder 15 führt den Kolben 13 in seine entkoppelte Stellung zurück, wobei der Einsatz 16 als Anschlag dient.
In der Achse 7 ist ein zweiter Ölkanal 18 vorgesehen, der durch Bohrungen 19 mit den Lagerstellen der Schlepphebel 6, 9 verbun¬ den ist.
Jeder Schlepphebel 6, 9 weist eine Gleitfläche 20 auf, mit wel¬ cher er an seinem Nocken 2, 3, 4 bzw. 8 anliegt. Die zweiten Schlepphebel 9 werden durch nicht gezeigte Federelemente in An¬ lage an ihren Nocken 8 gehalten.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Anordnung derart ge¬ troffen, daß die Ventilachsen 21 der Einlaßventile E die Dreh¬ achse D der Nockenwelle schneiden oder in einem geringen Ab¬ stand kreuzen, wie dies in der EP 262 250 für eine Ventilsteu- erung mit direkter Ventilbetätigung, also ohne Schlepp- oder Kipphebel, vorgeschlagen wurde. Durch die Übernahme dieser Anordnung bei einem Ventiltrieb, bei dem die Ventile über Schlepphebel betätigt werden, ergibt sich die Möglichkeit, ohne Änderung der Lage der Nockenwelle eine Brennkraftmaschine mit einer variablen Ventilsteuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung oder mit direkter Betätigung der Ventile über Tassen¬ stößel auszustatten. Ferner zeigt Fig. 1, daß die Längsmittel¬ achse 6a jedes Schlepphebels 6 und die Längsmittelachse 21 des von diesem betätigten Ventils E in einer gemeinsamen Ebene liegen, wodurch vermieden wird, daß auf den Schlepphebel Kipp¬ momente wirken.
Es sei nun auf die Ausführung gemäß Fig. 4 bis 8 Bezug genom¬ men, bei der die Anordnung der ersten und zweiten Schlepphebel weitgehend identisch mit der Ausführung gemäß Fig. 1 bis 3 ist. Abweichend ist die Art der Koppelung zwischen den ersten und zweiten Schlepphebeln 6 und 9. Bei dieser Ausführung weisen die ersten und die zweiten Schlepphebel 6 bzw. 9 parallel zu ihrer Drehachse 7 verlaufende Bohrungen 22 bzw. 23 auf, die bei ge¬ schlossenen Ventilen koaxial verlaufen. Durch alle Bohrungen erstreckt sich eine drehbare Schaltwalze 24, die in den Bohrun¬ gen 23 der zweiten Schlepphebel 9 drehbar gelagert ist und im Bereich der Bohrungen 22 in den ersten Schlepphebeln 6 Aus¬ schnitte 25 aufweist. Die Bohrungen 22 in den Schlepphebeln 6 sind, wie aus Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, über einen Teilbe¬ reich 26 nach unten zu offen. Wenn die Schaltwalze 24 in der in Fig. 6 dargestellten Stellung ist, können sich die zweiten Schlepphebel 9 nach unten verschwenken, ohne die ersten Schlepphebel 6 mitzunehmen, da die Schaltwalze 24 aufgrund der Ausschnitte 25 und der offenen Bereiche 26 der Bohrungen 22 aus diesen Bohrungen herausgleiten können. Die Ventile werden also entsprechend den Konturen der Nocken 2, 3 und 4 betätigt. - 1 -
Wird die Schaltwalze 24 in die in Fig. 7 gezeigte Stellung gedreht, so findet eine formschlüssige Koppelung der ersten Schlepphebel 6 mit den zweiten Schlepphebeln 9 statt, da die Schaltwalze 24 nicht aus den Bohrungen 22 herausgleiten kann, sondern sich über den Umfangsbereich 27 an den Wandungen der Bohrungen 22 abstützt.
Zum Verschwenken der Schaltwalze 24 ist an jedem Ende ein ex¬ zentrischer Fortsatz 28 vorgesehen, der in einen Längsschlitz 29 eines Ringes 30 eingreift, der drehbar auf der Drehachse 7 der Schlepphebel gelagert ist. Die beiden Ringe 30 sind durch einen Steg 31 miteinander verbunden. Die zweiten Schlepphebel 9 sind, wie insbesondere aus Fig. 8 ersichtlich ist, jeweils mit einem Fortsatz 32 mit einer Bohrung 33 versehen, in der ein Kolben 34 angeordnet ist, der an dem Steg 31 anliegt und durch ein Druckmedium, das der Bohrung 33 durch den Kanal 14 in der Achse 7 und einen Kanal 35 im Schlepphebel 9 zugeführt wird, nach außen geschoben wird, wodurch die Ringe 30 gedreht werden und dabei über ihre Längsschlitze 29 die exzentrischen Fortsätze 28 mitnehmen, wodurch die Schaltwalze 24 in die in Fig. 7 dargestellte Lage gedreht wird. Das Zurückführen der Schaltwalze 24 in die entkoppelte Stellung gemäß Fig. 6 erfolg mit Hilfe einer Torsionsfeder 36, die in ihrem mittleren Bereich in den zweiten Schlepphebeln 9 festgelegt ist und mit ihren Enden in Fortsätze 37 der Ringe 30 eingreift.
Die ersten Schlepphebel 6 werden in üblicher Weise durch die Ventilfedern 1 in Anlage an ihren Nocken 2, 3 bzw. 4 gehalten. Um die zweiten Schlepphebel 9 in Kontakt mit ihren Nocken 8 zu halten, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die zweiten Schlepphebel 9 mit nach rückwärts gerichteten Fortsätzen 38 versehen, welche einen Zündkerzendom 39 teilweise umgreifen. Auf dem Zündkerzendom ist eine Feder 40 angeordnet, die sich einerseits an einem ortsfesten Federteller 41 und andererseits an einem verschiebbaren Federteller 42 abstützt, der mit den Fortsätzen 38 der zweiten Schlepphebel 9 zusammenwirkt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von demjenigen gemäß Fig. 4 bis 8 im wesentlichen nur dadurch, daß nur die zweiten Schlepphebeln 9 auf der orstfesten Achse 7 gelagert sind, während die ersten Schlepphebel 6 auf einer Achse 40 gelagert sind, die parallel zur Achse 7 verläuft und in den zweiten Schlepphebeln 9 gelagert ist. Das Koppeln und Entkoppeln der ersten Schlepphebel 6 mit bzw. von den zweiten Schlepphebeln 9 erfolgt wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 bis 8 mittels einer Schaltwalze 24, die in der dargestellten Lage, die der Lage gemäß Fig. 6 entspricht, ein Verschwenken der zweiten Schlepphebel 9 ohne Mitnahme der ersten Schlepphe¬ bel 6 ermöglicht und bei einer Drehung in die in Fig. 7 darge¬ stellte Lage die ersten und zweiten Schlepphebel miteinander zur gemeinsamen Verschwenkung entsprechend der Kontur der Nocken 8 verbindet.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H EVentilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine
1. Ventilbetätigungsmechanismus für eine Brennkraftmaschine mit drei Einlaßventilen (,E) pro Zylinder, die von Nocken einer Nockenwelle (5) über Schlepphebel betätigt werden, g e k e n n z e i c h n e t durch folgende Merkmale a) drei erste Schlepphebel (6), die um eine gemeinsame Achse (7; 40) schwenkbar sind und jeweils mit einem Einlaßventil (E) und einem eigenen Nocken (2, 3 bzw. 4) für einen ersten Drehzahlbereich zusammenwirken, b) zwei zweite Schlepphebel (9), die jeweils zwischen zwei benachbarten ersten Schlepphebeln angeordnet und um eine gemeinsame Achse (7) schwenkbar sind und mit eigenen identischen Nocken (8) für einen zweiten Drehzahlbereich zusammenwirken, und c) Kupplungεmittel (13 bzw. 24) zwischen den ersten und zweiten Schlepphebeln, um diese im zweiten Drehzahl¬ bereich miteinander zu koppeln und im ersten Dreh¬ zahlbereich voneinander zu entkoppeln.
2. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsmittelachsen (6a bzw. 21) jedes ersten Schlepphebels (6) und des von diesem be¬ tätigten Ventils (E) in einer gemeinsamen Ebene liegen.
3. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß die beiden zweiten Schlepphe¬ bel (9) starr miteinander verbunden oder einstückig sind.
4. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Schlepp¬ hebel (9) auf der gemeinsamen (7) Achse der ersten Schlepphebel (6) schwenkbar gelagert sind.
5. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die ersten Schlepphebel (6) betätigenden Nocken (2, 3, 4) unter¬ schiedliche Nockenkonturen haben.
6. Ventilbetätigungsmechanisums nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Nocken eine Nullhubkontur hat.
7. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilachsen (21) der Einlaßventile (E) die Drehachse (D) der Nockenwelle (5) schneiden oder in geringem Abstand kreuzen.
8. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der beiden zweiten Schlepphebel (9) durch eine Traverse (10) miteinander verbunden sind, die vor und geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel (6) liegt, daß in den ersten Schlepphebeln (6) und in der Traverse (10) Bohrungen (11 bzw. 12) vorgesehen sind, die bei ge¬ schlossenen Ventilen miteinander fluchten, daß die Bohrungen (11) in den ersten Schlepphebeln (6) Kolben (13) aufnehmen, die durch Öldruck entgegen der Kraft einer Feder (15) in die Bohrungen (12) in der Traverse (10) verschiebbar sind, daß die Federn (15) in den Bohrungen (11) in den ersten Schlepphebeln (6) angeord¬ net sind und sich einerseits an einem mit dem Kolben (13) verbundenen Rohr (17) und andererseits an einem in der Bohrung fixierten, von dem Rohr (17) durchdrungenen Einsatz (16) abstützen, und daß in der Achse (7) der er¬ sten Schlepphebel (6) ein mit den Bohrungen (11) in den ersten Schlepphebeln (6) in Verbindung stehender Ölzu- flußkanal (14)vorgesehen ist.
9. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Schlepphebel (6, 9) parallel zu ihren Drehachsen verlau¬ fende Bohrungen (22, 23) aufweisen, die bei geschlosse¬ nen Ventilen koaxial verlaufen, daß eine sich durch alle Bohrungen erstreckende drehbare Schaltwalze (24) vorge¬ sehen ist, die in den Bohrungen (23) der zweiten Schlepphebel (9) gelagert ist und im Bereich der Bohrun¬ gen (22) in den ersten Schlepphebeln (6) Ausschnitte (25) aufweist, daß die Bohrungen (22) in den ersten Schlepphebeln (6) über einen Teilbereich (26) nach unten zu offen sind, und daß die Schaltwalze (24) zwischen einer ersten Stellung, in der sie aufgrund der Aus¬ schnitte (25) aus den Bohrungen (22) in den ersten Schlepphebeln (6) austreten kann, und einer zweiten Stellung drehbar ist, in der sie die ersten und die zweiten Schlepphebel miteinander koppelt.
10. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Enden der Schaltwalze (24) zur Längs¬ mittelachse der Schaltwalze exzentrische Fortsätze (28) aufweist,
daß auf den Enden der gemeinsamen Drehachse (7) Ringe (30) drehbar gelagert sind, die jeweils einen Fortsatz mit einem
Längsschlitz (29) aufweisen, in den ein exzentrischer Fort¬ satz (28) der Schaltwalze (24) eingreift, und daß die Ringe (30) durch eine Feder (36) in einer ersten Stellung gehalten sind, die der ersten Stellung der Schalt¬ walze (24) entspricht, und durch mindestens einen Hydrau¬ likkolben (34) entgegen der Federkraft in eine zweite Stel¬ lung verschwenkbar sind, in der sich die Schaltwalze (24) in ihrer zweiten Stellung befindet.
11. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die beiden Ringe (30) durch einen Steg (31) miteinander verbunden sind und daß in jedem der beiden zweiten Schlepphebel (9) ein Hydraulikkolben (34) vorgese¬ hen ist, der auf den Steg wirkt und mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist, das durch einen Längskanal (14) in der gemeinsamen Achse (7) in Abhängigkeit von Betriebsparame¬ tern der Brennkraftmaschine zuführbar ist.
12. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 10, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die zweiten Schlepphebel (9) auf einer ortsfesten Achse (7) und die ersten Schlepphebel (6) auf einer die zweiten Schlepphebel durchdringende, zu der orts¬ festen Achse parallelen Achse (40) schwenkbar gelagert sind.
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