AT392823B - Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

AT 392 823 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit vier Ventilen je Zylinder und zwei oberhalb des Zylinderkopfes angeordneten und jeweils zwei Ventile je Zylinder betätigenden Nockenwellen, wobei die Achse jedes Ventiles in einem spitzen Winkel zur Achse der zugehörigen Nockenwelle angeordnet ist, für jedes Ventil ein separater Nocken vorgesehen ist und der Schaft eines jeden Ventiles geführt ist

Um im Zylinderkopf insbesonders von eher kleinvolumigen Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise solchen, die als Fahrzeugmotoren Verwendung finden, Platz für eine im Hinblick auf den Ablauf des Verbrennungsvorganges günstigere Anordnung einer Einspritzdüse bzw. einer Zündkerze näher an der Zylinderachse bzw. überhaupt im Bereich der Zylinderachse zu schaffen, kann es erforderlich sein, sämtliche Ventile mit ihren Achsen von den Sitzflächen weg nach außen schräg geneigt anzuordnen. Da die dadurch entstehende kopfseitige Begrenzungswand des Brennraumes auf einfache und kostengünstige Weise nur in Form eines Rotationskörpers bearbeitet werden kann, ist es insbesonders bei hochverdichteten Brennkraftmaschinen, wie beispielsweise Dieselmotoren, zur Vermeidung unnötig großer Schadräume im Bereich der Ventilsitze günstig, sämtliche Ventilachsen von einem gedachten gemeinsamen Schnittpunkt auf der Achse des Rotationskörpers zur Bearbeitung der kopfseitigen Brennraumwand - die nicht notwendigerweise mit der Zylinderachse übereinstimmen muß - ausgehend anzuardnen, was eine sogenannte windschiefe Lage der Ventile ergibt.

Dabei ergeben sich jedoch Probleme mit der aus anderen Gründen erwünschten unmittelbaren Betätigung der Ventile über obenliegende Nockenwellen, da die Achsen der Ventile keinen rechten Winkel mehr zur Achse der Nockenwelle einnehmen. Bei einer beispielsweise aus der GB-PS 226 442 bekannten Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird versucht, dem dadurch Rechnung zu tragen, daß die zur Ventilbetätigung auf der Nockenwelle vorgesehenen Nocken jeweils entsprechend der Winkelabweichung schräg bearbeitete Mantelflächen aufweisen, was aber naturgemäß einen enormen Aufwand bei der Herstellung bzw. Bearbeitung der Nockenwellen ergibt, und eine Serienfertigung derartiger Brennkraftmaschinen mit vertretbarem Aufwand praktisch nicht zuläßt Ziel der Erfindung ist diese Nachteile zu vermeiden und eine Brennkraftmaschine der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, bei der auf einfache Weise eine Umsetzung der senkrecht zur Achse da* Nockenwelle erfolgenden Hubbewegung der Nocken in eine Bewegung des Ventiles ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß je Ventil ein vom zugehörigen Nocken direkt betätigter, geführter Tassenstößel vorgesehen ist dessen Achse senkrecht zur Achse der Nockenwelle liegt und zwischen Tassenstößel und Ventil eine vom Tassenstößel betätigte und auf den Ventilschaft wirkende, im Tassenstößel und im Ventilschaft in Kugelflächen gelagerte Stoßstange angeordnet ist wobei das ventilseitige Widerlager der Stoßstange in an sich bekannter Weise im Inneren des teilweise hohl ausgeführten Ventilschaftes liegt

Durch diese Maßnahmen wird nicht nur eine einfache Umsetzung der Hubbewegung des Nockens in eine Bewegung des Ventiles erreicht, sondern es ergibt sich dadurch auch die Möglichkeit durch Herausdrehen der Ventile und Stößel nicht nur einen Standard-Düsenhalter bzw. eine Zündkerze, sondern unter Umständen auch eine voluminöse Einspritzpumpe-Düse zentral im Zylinderkopf anzuordnen und trotzdem eine einfache Betätigung der Ventile direkt über Tassenstößel und obenliegende Nockenwelle beizubehalten.

Die Anordnung des ventilseitigen Widerlagers der Stoßstange im Inneren eines teilweise hohl ausgeführten Ventilschaftes ist durch die US-PS 1 235 816 bekannt, wobei bei dieser Anordnung im bekannten Falle die Stoßstange zum Ausgleich der Schwenkbewegung des auf die Stoßstange einwirkenden Kipphebelendes dient Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das ventilseitige Widerlager der Stoßstange auf einem in den Ventilschaft ersetzbaren Lagerteil angeordnet ist, wodurch sich die Möglichkeit ergibt, diesen im Inneren des hohl ausgeführten Ventilschaftes liegenden Lagerteil getrennt vom Ventil zu bearbeiten und auch zu härten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß der die Stoßstange aufnehmende, hohle Teil des Ventilschaftes gegenüber einem an den Ventilteller anschließenden und sich durch den zugehörigen Gasführungskanal erstreckenden Schaftteil im Durchmesser vergrößert ist und bei geöffnetem Ventil zumindest zum größten Teil innerhalb der Ventilführung verbleibt

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die einen teilweise schematisch dargestellten Schnitt durch den Bereich des Zylindeikopfes eines Ausführungsbeispieles nach der Erfindung zeigt

Die Brennkraftmaschine weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen von dem die Zylinder (1) umfassenden Zylinderblock (2) abnehmbar ausgebildeten Zylinderkopf (3) auf, der neben den Gasführungskanälen (4) auch Kühlwasserräume (5) umschließt.

Oberhalb des Zylinderkopfes (3) sind in einem Nockenwellengehäuse (7) Lager (8) für eine Nockenwelle (9) sowie Führungen (10) für Tassenstößel (11) angeordnet

Die Achsen (12) der Ventile (13) sind - in einer die Achsen (12) und die Nockenwellenachse (14) enthaltenden Ebene - abweichend vom rechten Winkel zur Achse (14) der Nockenwelle angeordnet, wobei - was hier nicht weit» dargestellt ist - die Achse (14) der Nockenwelle zur Zylinderachse (15) versetzt ist

Die Achse (12) des Ventiles (13) kann - was wiederum nicht aus der Zeichnung hervorgeht - in einer Ebene mit der Zylinderachse (15) liegen, was aber keinen eigentlichen Einfluß auf die Ausgestaltung nach der vorliegenden Erfindung hat Wesentlich ist lediglich, daß die Achse (12) des Ventiles (13) keinen rechten Winkel zur Achse (14) der Nockenwelle (9) aufweist, womit der Hub des Nockens (16) nicht unmittelbar in Richtung der Bewegung des Ventiles (13) erfolgt -2-

Claims (3)

1. AT 392 823 B Um auf einfache Weise eine Umsetzung der senkrecht zur Achse (14) der Nockenwelle (9) erfolgenden Hubbewegung des Nockens (16) in eine Bewegung des Ventiles (13) entlang der Achse (12) zu ermöglichen, ist zwischen dem direkt von dem Nocken (16) betätigten Tassenstößel (11) und dem Ventil (13) jeweils eine vom Tassenstößel (11) betätigte und auf den Ventilschaft (17) wirkende, beidseitig in Kugelflächen (18), (19) gelagerte Stoßstange (20) angeordnet, die die Übertragung der Hubbewegung des Nockens (16) in die Richtung der Achse (12) des Ventiles (13) ermöglicht. Um die Länge dieser Stoßstange zu vergrößern, was sich günstig auf die Bewegungsverhältnisse sowie die auftretende Reibung an den Kugelflächen (18), (19) auswirkt, ist der Ventilschaft (17) teilweise hohl ausgeführt, womit das von der Kugelfläche (19) gebildete ventilseitige Widerlag«: im Inneren des Ventilschaftes (17) angeordnet werden kann und die zur Verfügung stehende Bauhöhe optimal ausgenützt wird. Um die Bearbeitung sowie die allfällige Härtung des ventilseitigen Widerlagers der Stoßstange (20) zu vereinfachen, ist dieses auf einem in den hohlen Ventilschaft (17) einsetzbaren Lagerteil (21) angeordnet, der an einer Schulter (22) im Inneren des hohlen Ventilschaftes (17) aufliegt. Die übrigen Komponenten des Ventiltriebes, wie Ventilkeil (23), Ventilführung (24), Ventildichtung (25), Federteller (26) und Ventilfeder (27), weichen zwar aufgrund des im Durchmesser vergrößerten Ventilschaftes (17) etwas von der üblichen Gestaltung ab, gleichen aber ansonsten und insbesonders hinsichtlich ihrer Funktion völlig den entsprechenden üblichen bekannten Teilen. Aufgrund der dargestellten und besprochenen Anordnung, die bei Brennkraftmaschinen mit vier Ventilen je Zylinder vorteilhaft ist, kann also trotz Beibehaltung einer die Bearbeitung der zylinderkopfseitigen Begrenzung des Brennraumes als Rotationskörper ermöglichenden windschiefen Anordnung der Ventile eine Betätigung derselben von der obenliegenden Nockenwelle aus auf konstruktiv einfache und leicht herzustellende Weise erfolgen. Zu erwähnen wäre noch, daß die Tassenstößel (11) beispielsweise auch als hydraulische Stößel ausgebildet sein können, womit die ansonsten notwendige Ventilspieleinstellung beispielsweise über Einlageplättchen entfällt. Es könnte weiters natürlich auch - entgegen der dargestellten Ausführung - der Zylinderkopf mit dem Zylinderblock einstückig ausgebildet sein. Weiters wäre die Erfindung auch vorteilhaft beispielsweise an luftgekühlten Brennkraftmaschinen anwendbar, sofeme nur die genannte Ventilanordnung relativ zur Nockenwelle vorliegt. PATENTANSPRÜCHE 1. Brennkraftmaschine mit vier Ventilen je Zylinder und zwei oberhalb des Zylinderkopfes angeordneten und jeweils zwei Ventile je Zylinder betätigenden Nockenwellen, wobei die Achse jedes Ventiles in einem spitzen Winkel zur Achse der zugehörigen Nockenwelle angeordnet ist, für jedes Ventil ein separater Nocken vorgesehen ist und der Schaft eines jeden Ventiles geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß je Ventil (13) ein vom zugehörigen Nocken (16) direkt betätigter, geführter Tassenstößel (11) vorgesehen ist, dessen Achse senkrecht zur Achse (14) der Nockenwelle (9) liegt, und zwischen Tassenstößel (11) und Ventil (13) eine vom Tassenstößel (11) betätigte und auf den Ventilschaft (17) wirkende, im Tassenstößel (11) und im Ventilschaft (17) in Kugelflächen (18,19) gelagerte Stoßstange (20) angeordnet ist, wobei das ventilseitige Widerlag«’ der Stoßstange (20) in an sich bekannter Weise im Inneren des teilweise hohl ausgeführten Ventilschaftes (17) liegt
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ventilseitige Widerlager der Stoßstange (20) auf einem in den Ventilschaft (17) einsetzbaren Lagerteil (21) angeordnet ist.
3. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Stoßstange (20) aufnehmende, hohle Teil des Ventilschaftes (17) gegenüber einem an den Ventilteller anschließenden und sich durch den zugehörigen Gasführungskanal (4) «streckenden Schaftteil im Durchmesser vergrößert ist und bei geöffnetem Ventil (13) zumindest zum größten Teil innerhalb der Ventilführung (24) verbleibt. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -3-