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Brennkraftmaschine mit obenliegender Nockenwelle
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die mittels exzentergelagerter Schubstangen angetrieben wird.
Die Erfindung selbst besteht dabei darin, dass durch die Schubstangen die Nockenwelle in schwingende Bewegung mit verhältnismässig Meinem Aussc'hlagwinkel versetzt wird, wobei durch eine an sich bekannte besondere Abstandsstan'ge der gegenseitige Abstand von Nockenwelle und Antriebswelle genau festgelegt ist, wodurch die durch die Montage infolge Herstellungsungenauig- kelten (Toleranzen) sich ergebenden Längendifferenzen, sowie die während des Betriebes entstehenden Wärmedehnungen ausgeschaltet werden.
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erungen mit schwingenden Nocken liegen ganz anders all, s be, j umlaufenden Nocken.
Während bei Längenänderungen der Motoreinheit bei rotierenden Nocken nur kleine Winkelverdrehungen erfolgen, die selbstverständlich'n gewissen Grenzen zulässig sind, wird bei einem schwingenden Nocken verlangt, dass bei einem Verdrehwinkel des Nockens, der wesentlich kleiner als 180 ist, sowohl die drei Perioden während derer das Ventil geschlossen sein soll, als
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werden müssen.
Es ist daher naheliegend, dass die Form des Nockens eine gänzlich andere sein muss, als bei rotierenden Nocken, wobei aber die Erhebung etwa der eines rotierenden Nockens entsprechen muss, um geeignete Beschleunigungswerte zu erhalten.
Es wird also von dem schwingenden Nocken während eines verhältnismässig kleinen Verdrehwinkels die halbe Erhebungskurve gebildet. Wenn dieser hiefür vorgesehene Winkel durch Lagen- veränderungen der Nockenwelle verkleinert oder vergrössert wird, so wird die Länge der Erhe- bungskurve beim öffnen und Schliessen verlär,gert, bzw. verkleinert wird aber auch die Höhe des Ventilhubes hievon beeinflusst, da ja der Nocken nicht wie ein rotierender Nocken bis zu
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te Steuerglied ausschwingt, sondern bedeutend weniger.
Es hat sich durch Versuche ergeben, dass bei derartigen Motoren Fehler in der Fläche der Erhebungskurve von zirka 20% auftreten, die auf Abstandsfehler von nur 0, 5 mm zurückzuführen sind.
Die Fehlwerte von 0, 5 mm werden auch bei sorgfältiger Bearbeitung schon allein durch die Benötigung mehrerer zwischengelagerter Dichtungen, die in ihren Stärken und je nach ihren Anpressdrücken starke Streuungen ergeben, immer auftreten.
Der einzige Ausweg bei allen Betriebszuständen und bei allen in der Fertigung auftretenden Toleranzen, brauchbare Resultate zu erhalten, ist die erfindungsgemäss vorgesehene Kompensierung durch die Anwendung einer Abstandsstange.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben
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Längsschnitt durch einen Motor mit Kipphebeln gemäss der einen Ausführngsform, Fig. 2 eine Seitenansicht hiezu im teilweisen Schnitt, Fig. 3 eine Ansicht von oben mit teilweisem Schnitt, Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Motor mit Schwinghebeln nach der zweiten Ausführungsform, Fig. 5 eine Seitenansicht hiezu und Fig. 6 eine Ansicht von oben in teilweisem Schnitt.
Gemäss den Fig. 1 bis 3 dienen zum Antrieb der Nockenwellen 1 und la, die lediglich eine Schwingbewegung ausführen, die Kurbeltriebe 6 und 7. Diese betätigen über Hebel 22, die auf den Wellen 1, la sitzenden Nocken 2 und diese wiederum die Kipphebel 3, welche über die Ku-
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Fig. 2). Die Nockenwelle J ? wird durch den Kurbeltrieb 7 und die hohle Nockenwelle la durch den Kurbeltrieb 6 angetrieben. Die Kurbeltriebe 6,7 erhalten ihren Antrieb über die Zahnrad- übersetzung von der Kurbelwelle 9 aus.
D : e Form der Nocken 2, die in Fig. 2 veranschaulicht ist, muss so gewählt werden, dass die
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gungswerte zu erhalten. Der schwingende Nocken bildet die halbe Erhebungskurve, wie dies aus der zeichnerischen Darstellung zu entnehmen ist, bei einem verhältnismässig kleinen Verdrehwinkel.
Wird der für die Lagenveränderung der Nockenwelle bestimmende Winkel verkleinert oder ver- grössert, so wird, wie schon erwähnt, die Länge der Erhebungskurve beim Offnen und Schliessen verlängert bzw. verkleinert. Ausserdem wird auch die Höhe des Ventilhubs hievon ziemlich stark beeinflusst.
Die bei der Herstellung der genannten Bestandteile der erfindungsgemässen Anordnung unvermeidlichen Herstellungsungenauigkeiten werden durch die in den Fig. 1 bis 3 angeordneten A'bstandstsange 10 hinreichend kompensiert. Gleichzeitig werden auch d : e störenden Wärmeeinflüsse gleichsam abgefangen.
Ein senkrecht zu den Nockenwellen 1, la schwingbar angeordnetes Gehäuse 11 sorgt dafür, dass ein Verklemmen der Nockenwellen 1, la unterbunden wird. Das Gehäuse 11, in dessen Lageransätzen 12 die Kipphebel 3 mittels der Bolzen 14 gelagert sind (Fig. 3), ist dabei seinerseits in den Lagerböcken 13 drehbar.
Ein weiteres Beispiel ist in den Fig. 4 bis 6 wiedergegeben. Der Unterschied ist nur der, dass jedem Ventil eine eigene Nockenwelle 1 mit Nocke 2 zugeordnet ist, wobei die Nockenwellen durch Schwinghebel 16 betätigt werden, die mittels der Bolzen 21 an die Exzenterstangen ange schlossen sind. D : e Grundanordnung ist hingegen die gleiche wie im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 bis 3, weshalb hier auch die gleichen Bezugszeichen verwendet sind.
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Internal combustion engine with overhead camshaft
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which is driven by eccentric bearing rods.
The invention itself consists in the fact that the camshaft is set in oscillating motion with relatively Mein Aussc'hlagwinkel by the push rods, whereby the mutual distance between camshaft and drive shaft is precisely determined by a known special spacing rod, whereby the by the Assembly as a result of inaccurate manufacturing (tolerances) resulting length differences, as well as the thermal expansions occurring during operation, can be eliminated.
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All, s be, j revolving cams are completely different with oscillating cams.
While changes in length of the motor unit with rotating cams result in only small angular rotations, which are of course permissible within certain limits, with an oscillating cam it is required that, with a rotation angle of the cam that is significantly less than 180, both the three periods during which the Valve should be closed when
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Need to become.
It is therefore obvious that the shape of the cam must be completely different from that of rotating cams, but the elevation must roughly correspond to that of a rotating cam in order to obtain suitable acceleration values.
Half the elevation curve is thus formed by the vibrating cam during a relatively small angle of rotation. If this angle provided for this is reduced or enlarged by changes in the position of the camshaft, the length of the elevation curve is lengthened, increased or reduced during opening and closing, but the height of the valve lift is also influenced by this, since the cam does not like a rotating cam up to
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te control element swings out, but significantly less.
Experiments have shown that such motors have errors in the area of the elevation curve of around 20%, which can be traced back to distance errors of only 0.5 mm.
The error values of 0.5 mm will always occur, even with careful processing, simply due to the need for several temporarily stored seals, which result in strong variations in their strengths and depending on their contact pressures.
The only way to obtain useful results in all operating states and with all tolerances occurring in production is the compensation provided according to the invention by using a spacer rod.
Further details of the invention result
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Longitudinal section through a motor with rocker arms according to one embodiment, FIG. 2 a side view of this in partial section, FIG. 3 a view from above with partial section, FIG. 4 a vertical longitudinal section through a motor with rocker arms according to the second embodiment, FIG. 5 is a side view of this and FIG. 6 is a view from above in partial section.
According to FIGS. 1 to 3, the crank drives 6 and 7 are used to drive the camshafts 1 and 1 a, which only perform an oscillating movement. These actuate via levers 22 the cams 2 seated on the shafts 1, 1 a, and these in turn the rocker arms 3 which via the Ku-
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Fig. 2). The camshaft J? is driven by the crank drive 7 and the hollow camshaft la by the crank drive 6. The crank drives 6, 7 receive their drive from the crankshaft 9 via the gear ratio.
The shape of the cams 2, which is illustrated in Fig. 2, must be chosen so that the
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maintenance values. The vibrating cam forms half of the elevation curve, as can be seen from the drawing, with a relatively small angle of rotation.
If the angle determining the change in position of the camshaft is reduced or enlarged, then, as already mentioned, the length of the elevation curve is lengthened or reduced when opening and closing. In addition, the height of the valve lift is also quite strongly influenced by this.
The inevitable manufacturing inaccuracies in the manufacture of the named components of the arrangement according to the invention are adequately compensated for by the spacer rod 10 arranged in FIGS. At the same time, the disruptive heat influences are also intercepted.
A housing 11 which is arranged so as to oscillate perpendicular to the camshafts 1, la ensures that jamming of the camshafts 1, la is prevented. The housing 11, in the bearing lugs 12 of which the rocker arms 3 are mounted by means of the bolts 14 (FIG. 3), is in turn rotatable in the bearing blocks 13.
Another example is shown in FIGS. The only difference is that each valve is assigned its own camshaft 1 with cam 2, the camshafts being actuated by rocker arms 16 which are connected to the eccentric rods by means of bolts 21. The basic arrangement, however, is the same as in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, which is why the same reference numerals are used here.