(19) |
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EP 1 922 473 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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09.03.2011 Patentblatt 2011/10 |
(22) |
Anmeldetag: 27.07.2006 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(86) |
Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2006/007434 |
(87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2007/025616 (08.03.2007 Gazette 2007/10) |
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(54) |
VENTILTRIEB MIT MECHANISCHER VENTILSPIELEINSTELLUNG UND VERFAHREN ZU DESSEN MONTAGE
VALVE DRIVE HAVING A MECHANICAL VALVE PLAY POSITION AND METHOD FOR THE MOUNTING THEREOF
DISPOSITIF DE COMMANDE DE SOUPAPE A REGLAGE MECANIQUE DU JEU DE LA SOUPAPE ET PROCEDE
DE MONTAGE DUDIT DISPOSITIF DE COMMANDE
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR HU IT PL |
(30) |
Priorität: |
27.08.2005 DE 102005040694
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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21.05.2008 Patentblatt 2008/21 |
(73) |
Patentinhaber: Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG |
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91074 Herzogenaurach (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- HIMSEL, Frank
90587 Obermichelbach (DE)
- CHRISTGEN, Wolfgang
90556 Seukendorf (DE)
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(56) |
Entgegenhaltungen: :
DE-A1- 19 746 877 GB-A- 2 020 389 US-A- 4 796 576
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GB-A- 809 729 JP-A- 2000 161 025 US-A- 4 979 475
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit mechanischer
Ventilspieleinstellung, mit einem Ventiltrieb zur Betätigung eines Gaswechselventils
im Zylinderkopf, welcher Ventiltrieb einen zwischen einem Nocken einer Nockenwelle
und dem Gaswechselventil angeordneten hebelartigen Nockenfolger aufweist, der auf
einem im Zylinderkopf stationären Abstützelement mit starrer Bauhöhe gelagert ist.
Hintergrund der Erfindung
[0002] Ein Zylinderkopf mit einem derartigen Ventiltrieb geht aus der als gattungsbildend
betrachteten <
JP 2000161025 A hervor. Dort ist ein Schlepphebel-Ventiltrieb vorgeschlagen, dessen Ventilspieleinstellung
durch Austausch des Abstützelements gegen ein anderes Abstützelement mit einer dem
Soll-Ventilspiel entsprechenden Bauhöhe erfolgt. Aus diesem Grund und auch mangels
Hinweisen in dieser Druckschrift, welche auf eine hinsichtlich des Ventilspiels maßliche
Zusammengehörigkeit des Abstützelements und des Schlepphebels im nichtmontierten Zustand
außerhalb des Zylinderkopfs schließen lassen, gelangt der Fachmann zu dem Ergebnis,
dass auch die Erstmontage dieses Ventiltriebs in den Zylinderkopf auf herkömmliche
Art und Weise erfolgt. Aufgrund der komplexen kinematischen Verhältnisse des Schlepphebel-Ventiltriebs
wird dabei die Höhe des Ventilspiels durch direktes Vermessen oder Prüfen des Freigangs
des Schlepphebels gegenüber dem Nocken oder dem Gaswechselventil ermittelt beziehungsweise
kontrolliert. Voraussetzung hierfür ist jedoch, dass sich der Ventiltrieb in einem
weitgehend fortgeschrittenen Montagezustand des Zylinderkopfs befindet, so dass in
Kenntnis des ermittelten Ist-Ventilspiels oder dessen Abweichung vom Soll-Ventilspiel
die dann oftmals erforderliche, eigentliche Ventilspieleinstellung auf das Soll-Ventilspiel
erst nach erneuter Demontage des Ventiltriebs zwecks Austausch des Abstützelements
erfolgen kann. Dieser Zwischenschritt der provisorischen Montage des Ventiltriebs
in den Zylinderkopf ist jedoch insbesondere im Rahmen einer Großserienmontage mit
einem erheblichen Zeitaufwand und folglich mit hohen Herstellkosten verbunden.
Aufgabe der Erfindung
[0003] Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ventiltrieb mit einem hebelartigen
Nockenfolger und mechanischer Ventilspieleinstellung sowie ein Verfahren zur Montage
des Ventiltriebs zu schaffen, bei welchem die oben genannten Nachteile beseitigt sind.
Insbesondere soll der Ventiltrieb mit einem gegenüber dem Stand der Technik erheblich
reduzierten Zeitaufwand für die Einstellung des Ventilspiels prozesssicher in den
Zylinderkopf montierbar sein.
Zusammenfassung der Erfindung
[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 und verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind den
Unteransprüchen entnehmbar. Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee
besteht darin, dass eine den Nockenfolger und das Abstützelement umfassende, in den
Zylinderkopf montierbare und außerhalb des Zylinderkopfs gepaarte Baueinheit mit einem
gegebenen Einbausummenmaß vorgesehen ist.
[0005] Zum besseren Verständnis des Erfindungsgedanken sei an dieser Stelle zunächst der
hilfsweise eingeführte Begriff des Einbausummenmaßes erläutert. Ausgangspunkt der
Erläuterung sei ein direkt angetriebener Ventiltrieb mit mechanischer Ventilspieleinstellung,
bei welchem der rotierende Hub des Nockens in eine Linearbewegung des Nockenfolgers
umgesetzt wird. Diese Ventiltriebsbauart ist dem Fachmann insbesondere in Form der
häufig verwendeten Tassenstößel-Ventiltriebe bekannt, bei denen die Hubbewegung des
Tassenstößels parallel zur Längsachse des Gaswechselventils erfolgt. Im einfachsten
Falle eines ebenen und senkrecht zu dieser Längsachse verlaufenden Tassenbodens ergibt
sich das Ventilspiel dann aus der Differenz zwischen dem Abstand des Nockengrundkreises
zur nockenseitigen Stirnseite des Gaswechselventils und dem Einbaumaß des Tassenstößels,
welches der Dicke des Tassenbodens im Bereich des Gaswechselventils entspricht. Folglich
sind die kinematischen Verhältnisse in Bezug auf das Ventilspiel dieses Tassenstößels
eindimensional zu betrachten, da das Ventilspiel nur vom Abstand des Nockengrundkreises
zum Gaswechselventil und von der genannten Dicke des Tassenbodens abhängig ist. Insofern
kann auch eine Einstellung des Ventilspiels bei der Erstmontage eines solchen Ventiltriebs
in den Zylinderkopf zeitsparend derart erfolgen, dass bei noch nicht im Zylinderkopf
montiertem Tassenstößel der Abstand des Nockengrundkreises zur Stirnfläche des Gaswechselventils
ermittelt und anschließend der Tassenstößel mit einer dem einzustellenden Soll-Ventilspiel
entsprechenden Bodendicke montiert wird.
[0006] Im Gegensatz dazu weist der erfindungsgemäße Ventiltrieb mit dem hebelartigen Nockenfolger
erheblich komplexere kinematische Eigenschaften auf. Dies liegt zum einen darin begründet,
dass bereits eine Positionsänderung des Hebeldrehpunkts am Abstützelement zu einer
erheblichen Ventilspieländerung des Nockenfolgers gegenüber dem Nocken oder dem Gaswechselventil
führt - ein Prinzip, auf dem bekanntlich die Wirkungsweise von Abstützelementen mit
manuell mechanisch oder automatisch hydraulisch einstellbarem Drehpunkt basiert. Zum
anderen können bauteiltoleranzbedingte Positions- oder Dimensionsänderungen von Elementen
des Nockenfolgers selber, welche zur unmittelbaren Bewegungsübertragung des Nockens
auf das Gaswechselventil dienen, zu einer erheblichen Beeinflussung des Ventilspiels
führen. Infolgedessen setzt die Einstellung des Ventilspiels bei dem vorliegenden
Ventiltrieb eine mehrdimensionale Betrachtung der kinematischen Verhältnisse voraus.
Diese Verhältnisse sind im Falle eines zur Schwenkebene des Nockenfolgers parallelen
Gaswechselventils zweidimensional und im Falle eines zur Schwenkebene geneigten Gaswechselventils
möglicherweise sogar dreidimensional zu betrachten. Aus diesem Grund wurde zur Verdeutlichung
des vorliegenden Erfindungsgedankens die Hilfsgröße des Einbausummenmaßes eingeführt,
welches als Ersatzmaß mit folgender Definition zu verstehen ist:
[0007] Baueinheiten, die jeweils einen hebelartigen Nockenfolger und ein Abstützelement
umfassen und an derselben Position desselben Zylinderkopfs in Verbindung mit demselben
Nocken und demselben Gaswechselventil aufeinander folgend montiert sind, weisen bei
identischem Einbausummenmaß dasselbe Ventilspiel auf.
[0008] Ferner sind bauteiltoleranzabhängige räumliche Positionen oder maßliche Dimensionen
von Elementen des Ventiltriebs, welche das Ventilspiel beeinflussen, im folgenden
als Merkmale bezeichnet.
[0009] Da die Baueinheit des erfindungsgemäßen Ventiltriebs ein gegebenes Einbausummenmaß
aufweist, ist die Kenntnis der Merkmale des Zylinderkopfs einschließlich des montierten
Gaswechselventils sowie der Nockenwelle ausreichend, um bereits nach erstmaliger Montage
des Ventiltriebs in den Zylinderkopf ein Ist-Ventilspiel innerhalb des Soll-Ventilspiels
zu gewährleisten. Daher kann der eingangs erläuterte Zwischenschritt der provisorischen
Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf zur Vermessung oder Prüfung des Ist-Ventilspiels
entfallen, wodurch der im Stand der Technik übliche Aufwand zur Einstellung des Ventilspiels
bei der Erstmontage des Zylinderkopfs erheblich reduziert werden kann. Diesbezüglich
wird auch auf die Beschreibung erfindungsgemäßer Verfahren zur Montage des Ventiltriebs
verwiesen.
[0010] Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sollen eine oder mehrere Gruppen
von Baueinheiten mit derart gepaarten Nockenfolgern und Abstützelementen vorgesehen
sein, dass alle Baueinheiten derselben Gruppe ein im wesentlichen identisches Einbausummenmaß
aufweisen und dass alle Baueinheiten einer anderen Gruppe ein demgegenüber verschiedenes
Einbausummenmaß aufweisen. Die Sortierung der Baueinheiten nach Einbausummenmaß ermöglicht
es, dem zu montierenden Einzel-Ventiltrieb, d.h. dem Gaswechselventil und dem dazugehörigen
Nocken in Abhängigkeit der zylinderkopfseitigen Merkmale eine Baueinheit selektiv
so zuzuordnen, dass das Ist-Ventilspiel des montierten Einzel-Ventiltriebs ohne weitere
Einstellmaßnahmen innerhalb der Grenzen des Soll-Ventilspiels liegt.
[0011] Alternativ ist es auch angedacht, dass lediglich eine Gruppe der Baueinheiten in
Verbindung mit einem separat von der Baueinheit in den Zylinderkopf montierbaren Einstellmittel
zur Einstellung des Ventilspiels vorgesehen ist. Das Einstellmittel kann dabei als
dickengestufte Einstellscheibe oder dickengestufte Ventileinstellkappe oder beides
ausgebildet sein. Die Einstellscheibe ist zwischen einem das Abstützelement abstützenden
Boden im Zylinderkopf und einer dem Boden zugewandten Stirnseite des Abstützelements
angeordnet, während die Ventileinstellkappe zwischen einer dem Nockenfolger zugewandten
Stirnfläche des Gaswechselventils und einer der Stirnfläche zugewandten Ventilschaftauflage
des Nockenfolgers angeordnet ist.
[0012] Wie nachfolgend noch erläutert wird, führt auch diese alternative Möglichkeit zu
einer erheblichen Vereinfachung der Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf.
Außerdem ist es in diesem Fall ausreichend, lediglich eine Gruppe der Baueinheiten
herzustellen, zu lagern und für die Montage in den Zylinderkopf bereitzustellen, während
das dickensortierte und vergleichsweise klein bauende Einstellmittel fertigungstechnisch
und logistisch einfach sowie kostengünstig handhabbar ist.
[0013] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung soll die Baueinheit ein zur verliersicheren
Halterung des Nockenfolgers am Abstützelement dienendes Verbindungselement umfassen.
Hierdurch kann das Risiko eines Vertauschens bereits zu den Baueinheiten gruppierter
Nockenfolger und Abstützelemente untereinander während Transport und Montage der Baueinheiten
erheblich minimiert werden.
[0014] Weiterhin soll der Nockenfolger einer solchen Baueinheit, die sowohl maßlich als
auch durch das Verbindungselement mechanisch zusammengehörig ist, als Schlepphebel
ausgebildet sein, der mit einer konvex ausgebildeten Ventilschaftauflage an einem
ersten Endbereich das Gaswechselventil betätigt, mit einer kalottenförmigen Einformung
an einem zweiten Endbereich auf einem sphärischen Ende des Abstützelements schwenkbar
gelagert und über eine drehbar und wahlweise wälzgelagerte Rolle in einem Mittelbereich
vom Nocken beaufschlagt ist. Dabei umgreift das als spanlos hergestelltes Umformteil
aus federhartem Blechwerkstoff bestehende Verbindungselement eine Durchmessereinschnürung
unterhalb des sphärischen Endes formschlüssig. Alternativ kann der Nockenfolger jedoch
auch als Kipphebel ausgebildet sein, welcher in einem Mittelbereich auf einem im Zylinderkopf
hängend angeordneten Abstützelement gelagert ist.
[0015] Die eingangs angegebene Aufgabe wird weiterhin auch durch ein Verfahren zur Montage
des Ventiltriebs mit den kennzeichnenden Merkmalen der Ansprüche 2 oder 3 gelöst.
Demnach sollen zur Bildung jeder Baueinheit aus einer der Gruppen der Nockenfolger
in einer Mess- oder Prüfvorrichtung fixiert werden und ein oder mehrere Merkmale des
Nockenfolgers ermittelt werden. Anhand dieser Mess- oder Prüfwerte und dem der Gruppe
zugewiesenen Einbausummenmaß wird daraufhin dem Nockenfolger ein Abstützelement mit
vorbestimmter Bauhöhe und/oder mit vorbestimmtem Durchmesser des sphärischen Endes
zugeordnet. Gegebenenfalls wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Nockenfolger
mittels des Verbindungselements verliersicher verbunden. Im Falle mehrerer Gruppen
von Baueinheiten ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass jede Baueinheit einer Gruppe
zur Identifizierung des der Gruppe zugewiesenen Einbausummenmaßes gekennzeichnet wird.
[0016] Weiterhin soll die Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf im Falle mehrerer
Gruppen von Baueinheiten bevorzugt mit wenigstens den nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritten
erfolgen. Diese umfassen zunächst die Ermittlung eines oder mehrerer Merkmale des
Zylinderkopfs, der Nockenwelle sowie des Gaswechselventils. Das Gaswechselventil ist
bei diesem Verfahrensschritt im Zylinderkopf montiert, während die Merkmale der Nockenwelle
zweckmäßigerweise außerhalb des Zylinderkopfs ermittelt werden. Anhand dieser Mess-
oder Prüfwerte sowie der Höhe des einzustellenden Soll-Ventilspiels wird daraufhin
für jedes Gaswechselventil des Zylinderkopfs das erforderliche Einbausummenmaß der
Baueinheit ermittelt. Anschließend ist jedem Gaswechselventil eine Baueinheit aus
derjenigen Gruppe, der das so ermittelte Einbausummenmaß zugewiesen ist, zuzuordnen
und jede Baueinheit gefolgt von der Nockenwelle in den Zylinderkopf zu montieren.
[0017] Ein wesentlicher Vorteil dieses Montageverfahrens besteht darin, dass der Zwischenschritt
der provisorischen Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf zur Vermessung oder
Prüfung des Ist-Ventilspiels sowie die dann gegebenenfalls erforderliche Demontage
des Ventiltriebs zwecks Austausch einer das Ventilspiel auf das Soll-Ventilspiel einstellenden
Ventiltriebkomponente entfallen können. Das erfindungsgemäße Verfahren entspricht
vielmehr einer indirekten Ermittlung des Ventilspiels, in dem die zuvor genannten
Merkmale bei noch demontiertem Ventiltrieb ermittelt werden und unter Berücksichtigung
des einzustellenden Soll-Ventilspiel ausgewertet werden. Als Ergebnis dieser Auswertung
steht dann ein Einbausummenmaß der Gruppe von Baueinheiten fest, deren Nockenfolger
bereits nach erstmaliger Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf ein Ist-Ventilspiel
innerhalb des Soll-Ventilspiels aufweist.
[0018] Falls lediglich nur eine Gruppe von Baueinheiten mit identischem Einbausummenmaß
in Verbindung mit dem dazu separat montierbaren Einstellmittel zur Ventilspieleinstellung
vorgesehen ist, ist alternativ ein Verfahren zur Montage des Ventiltriebs in den Zylinderkopf
vorgesehen, welches dann die folgenden Verfahrensschritte umfasst. Zunächst erfolgt
wiederum die Ermittlung eines oder mehrerer Merkmale des Zylinderkopfs, der Nockenwelle
sowie des Gaswechselventils. Anschließend ist jedem Gaswechselventil des Zylinderkopfs
das Einstellmittel anhand dieser Mess- oder Prüfwerte sowie in Abhängigkeit des Soll-Ventilspiels
zuzuordnen und jedes Einstellmittel in den Zylinderkopf zu montieren. Daraufhin ist
jede Baueinheit gefolgt von der Nockenwelle in den Zylinderkopf zu montieren.
[0019] In Übereinstimmung mit dem erstgenannten Verfahren zur Montage des Ventiltriebs in
den Zylinderkopf basiert auch dieses Verfahren auf der zuvor erläuterten indirekten
Ermittlung des Ventilspiels. Nach Auswertung der ermittelten Mess- oder Prüfwerte
kann dann jedem Gaswechselventil dasjenige Einstellmittel zugeordnet werden, welches
in Verbindung mit der Baueinheit bereits nach erstmaliger Montage des Ventiltriebs
in den Zylinderkopf ein Ist-Ventilspiel innerhalb des Soll-Ventilspiels erzeugt. Eine
direkte Messung oder Prüfung des Ventilspiels im Anschluss an die Montage des Ventiltriebs
in den Zylinderkopf kann bei beiden genannten Verfahren dennoch zu Kontrollzwecken
vorgesehen sein und steht nicht in Widerspruch zu dem offenbarten Erfindungsgedanken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0020] Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen der erfindungsgemäße Ventiltrieb beispielhaft
anhand eines Schlepphebel-Ventiltriebs dargestellt ist. Es zeigen:
- Figur 1
- eine vereinfachte Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsva- riante des Schlepphebel-Ventiltriebs
im montierten Zustand des Zylinderkopfs;
- Figur 2
- ein beispielhaftes Bemaßungsschema von zylinderkopfseitigen Merkmalen;
- Figur 3
- ein beispielhaftes Bemaßungsschema von Merkmalen des Schlepphebels;
- Figur 4
- ein beispielhaftes Bemaßungsschema von Merkmalen des Ab- stützelements und
- Figur 5
- eine vereinfachte Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsva- riante des Schlepphebel-Ventiltriebs
im montierten Zustand des Zylinderkopfs.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
[0021] In Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante eines Ventiltriebs 1 a mit mechanischer
Ventilspieleinstellung in einem Zylinderkopf 2 einer Brennkraftmaschine mit für die
Erfindung wesentlichen Bauteilen offenbart. Der Ventiltrieb 1 a umfasst einen Nocken
3 einer Nockenwelle 4, ein Gaswechselventil 5 und eine Baueinheit 6, die aus einem
in einer hohlzylindrischen Ausnehmung 7 des Zylinderkopfs 2 ruhend gelagerten Abstützelement
8, einem als Schlepphebel 9 ausgebildeten Nockenfolger 10 sowie einem Verbindungselement
11 zur verliersicheren Halterung des Schlepphebels 9 am Abstützelement 8 besteht.
Der Schlepphebel 9 ist in einem Mittelbereich 12 über eine wälzgelagerte Rolle 13
als reibungsarme Anlauffläche vom Nocken 3 beaufschlagt und betätigt mit einer konvex
ausgebildeten Ventilschaftauflage 14 an einem ersten Endbereich 15 das Gaswechselventil
5. Weiterhin ist der Schlepphebel 9 mit einer kalottenförmigen Einformung 16 an einem
zweiten Endbereich 17 auf einem sphärischen Ende 18 des Abstützelements 8 schwenkbar
gelagert, wobei das Verbindungselement 11 an einem die Einformung 16 umgebenden Boden
19 mittels einer an sich bekannten Schnappverbindung befestigt ist und eine Durchmessereinschnürung
20 des Abstützelements 8 unterhalb des sphärischen Endes 18 formschlüssig umgreift.
Ein bei geschlossenem Gaswechselventil 5 auftretendes Ventilspiel 21 ist sowohl zwischen
der Rolle 13 und dem Nocken 3 als auch zwischen der Ventilschaftauflage 14 und dem
Gaswechselventil 5 mess- oder prüfbar.
[0022] Das Abstützelement 8 und der Schlepphebel 9 werden außerhalb des Zylinderkopfs 2
zu der Baueinheit 6 so gepaart, dass diese einer von mehreren Gruppen von Baueinheiten
6 mit jeweils gegebenem Einbausummenmaß zusortiert werden kann. Wie bereits eingangs
erläutert wurde, ist der Begriff des Einbausummenmaßes zusammengefasst so zu verstehen,
dass Schlepphebel 9 von Baueinheiten 6 mit demselben Einbausummenmaß in derselben
Bauteileumgebung dasselbe Ventilspiel 21 aufweisen. Die auf die Gesamtheit der Gruppen
bezogene Bandbreite des Einbausummenmaßes ist dabei so gewählt, dass eine Ventilspieleinstellung
auf ein Soll-Ventilspiel innerhalb der gesamten Schwankungsbreite von Merkmalen des
Zylinderkopfs 2, der Nockenwelle 4 und des Gaswechselventils 5 möglich ist.
[0023] Diese Merkmale sind anhand eines beispielhaften Bemaßungsschemas in Figur 2 dargestellt
und zunächst zu messen oder zu prüfen. Als Referenzpunkt dient der Schnittpunkt der
Längsachse der Ausnehmung 7 mit einem Boden 22 der Ausnehmung 7. Ausgehend hiervon
ist mit den Koordinaten XV und YV ein Mittelpunkt 23 auf einer dem Schlepphebel 9
zugewandten Stirnfläche 24 des im Zylinderkopf 2 montierten Gaswechselventils 5 bezeichnet.
Die Koordinaten XL und YL geben den Mittelpunkt 25 einer Zylinderkopflagerstelle 26
für die Nockenwelle 4 als Maß für deren Drehachse an, während mit DL der Durchmesser
der Zylinderkopflagerstelle 26 einschließlich eines gegebenenfalls verwendeten, jedoch
nicht dargestellten Lagerdeckels bezeichnet ist. Die Merkmale der Nockenwelle 4 sind
der Durchmesser DN eines Nockenwellenlagers 27 sowie der Radius RN des Nockengrundkreises.
Obwohl die Nockenwelle 4 in Figur 2 in montiertem Zustand des Zylinderkopfs 2 dargestellt
ist, erfolgt die Vermessung oder Prüfung von deren genannten Merkmalen zweckmäßigerweise
außerhalb des Zylinderkopfs 2.
[0024] In Abhängigkeit der Sensitivität des Ventilspiels 21 gegenüber Schwankungen der zuvor
genannten Merkmale XV, YV, XL, YL, DL, DN, RN muss es jedoch nicht zwingend erforderlich
sein, alle Merkmale des Zylinderkopfs 2, des Gaswechselventils 5 oder der Nockenwelle
4 zu ermitteln. So könnte beispielsweise auf eine Vermessung oder Prüfung der Koordinate
XL verzichtet werden, da deren Schwankung aufgrund der kinematischen Verhältnisse
zwischen dem Nocken 3 und der Rolle 13 eine nur vergleichsweise geringe und gegebenenfalls
vernachlässigbare Veränderung des Ventilspiels 21 bewirkt. Demgegenüber beeinflusst
eine Schwankung der Koordinate YL das Ventilspiel 21 signifikant, und ist bei der
Vermessung oder Prüfung der zylinderkopfseitigen Merkmale XV, YV, XL, YL, DL bevorzugt
zu berücksichtigen. In Kenntnis einer oder mehrerer dieser Mess- oder Prüfwerte sowie
der Höhe des einzustellenden Soll-Ventilspiels wird in einem nächsten Verfahrensschritt
zur Montage des Ventiltriebs 1a in den Zylinderkopf 2 für jedes Gaswechselventil 5
des Zylinderkopfs 2 das erforderliche Einbausummenmaß der Baueinheit 6 ermittelt.
[0025] Die Paarung des Abstützelements 8 mit dem Schlepphebel 9 zur Bildung der Baueinheit
6 mit gegebenem Einbausummenmaß kann sowohl bedarfsgerecht und zeitgleich zur Montage
als auch im Vorfeld der Montage des Ventiltriebs 1 a in den Zylinderkopf 2 erfolgen.
Ein bevorzugtes Verfahren zu dieser Paarung wird anhand der Figuren 3 und 4 nachfolgend
erläutert. Zunächst werden der Schlepphebel 9 in einer nicht näher dargestellten Mess-
oder Prüfvorrichtung fixiert und dessen Merkmale ermittelt. Der Schlepphebel 9 wird
hierzu mit seiner kalottenförmigen Einformung 16 auf einer Prüfkugel 28 der Vorrichtung
gelagert, wobei ein Mittelpunkt 29 der Prüfkugel 28 als Referenz für die anschließende
Vermessung oder Prüfung dieser Merkmale gemäß dem hier ebenfalls exemplarisch dargestellten
Bemaßungsschema dient. Ausgehend vom Mittelpunkt 29 der Prüfkugel 28 mit bekanntem
Durchmesser DK ergibt sich mit horizontalem Abstand XR und vertikalem Abstand YR die
räumliche Position der Rolle 13, deren Durchmesser DR beträgt. Analog ist mit XA und
YA die Position eines Mittelpunkts 30 der kreisbogenförmigen Ventilschaftauflage 14
mit dem Radius RA bezeichnet. Gemäß den vorgenannten Ausführungen kann es auch hierbei
in Abhängigkeit der Sensitivität des Ventilspiels 21 gegenüber Schwankungen der Merkmale
XR, YR, DR, XA, YA, RA ausreichend sein, nur einige dieser Merkmale zu ermitteln.
[0026] In einem weiteren Verfahrensschritt zur Bildung der Baueinheit 6 wird anhand der
zuvor ermittelten Mess- oder Prüfwerte sowie dem der entsprechenden Gruppe zugewiesenen
Einbausummenmaß dem Schlepphebel 9 ein höhengestuftes Abstützelement 8 mit vorbestimmter
Bauhöhe YP und/oder mit vorbestimmtem Durchmesser DP des sphärischen Endes 18 als
Merkmale des Abstützelements 8 gemäß Figur 4 zugeordnet. Alternativ zu der Paarung
des Schlepphebels 9 mit einem höhengestuften Abstützelement 8 ist es selbstverständlich
auch möglich, Abstützelemente 8 mit konstanter Bauhöhe YP zu verwenden und diesen
jeweils einen Schlepphebel 9 zuzuordnen, dessen Merkmale XR, YR, DR, XA, YA, RA im
Hinblick auf das Einbausummenmaß gezielt ausgesucht oder eingestellt sind.
[0027] In einem nachfolgenden Verfahrensschritt zur Bildung der Baueinheit 6 wird der mit
dem Abstützelement 8 gepaarte Schlepphebel 9 mittels des Verbindungselements 11 verliersicher
zu der Baueinheit 6 verbunden. Anschließend kann es noch vorgesehen sein, die in Gruppen
sortierten Baueinheiten 6 zur Identifizierung des der jeweiligen Gruppe zugewiesenen
Einbausummenmaßes zu kennzeichnen. Die Art dieser Kennzeichnung kann mit geeigneten,
dem Fachmann bekannten Mitteln erfolgen und ist an dieser Stelle nicht näher erläutert.
[0028] In einem weiteren Verfahrensschritt zur Montage des Ventiltriebs 1 a in den Zylinderkopf
2 ist es im Anschluss an die zuvor beschriebene Ermittlung des erforderlichen Einbausummenmaßes
der Baueinheit 6 vorgesehen, dass jedem Gaswechselventil 5 des Zylinderkopfes 2 eine
Baueinheit 6 aus derjenigen Gruppe, der das ermittelte Einbausummenmaß zugewiesen
ist, zugeordnet und jede Baueinheit 6 in den Zylinderkopf 2 montiert wird. Anschließend
ist die Nockenwelle 4 in den Zylinderkopf 2 zu montieren.
[0029] Eine zweite Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs 1b ist in Figur
5 offenbart. Abweichend von der ersten Ausführungsvariante 1 a ist hierbei lediglich
eine Gruppe der Baueinheiten 6 mit einem im wesentlichen identischen Einbausummenmaß
vorgesehen. Die Bildung dieser Baueinheit 6 erfolgt analog zu dem zuvor beschriebenen
Verfahren; aufgrund des einheitlichen Einbausummenmaßes jedoch ohne die genannte Gruppensortierung.
Zur Einstellung des Ventilspiels 21 dient hierbei ein Einstellmittel 31, das separat
von der Baueinheit 6 in den Zylinderkopf 2 montierbar ist. Das Einstellmittel 31 kann
als dickengestufte Einstellscheibe 32 oder als dickengestufte Ventileinstellkappe
33 ausgebildet sein und wahlweise oder in Kombination eingesetzt werden. Dabei ist
die Einstellscheibe 32 zwischen dem das Abstützelement 8 abstützenden Boden 22 im
Zylinderkopf 2 und einer dem Boden 22 zugewandten Stirnseite 34 des Abstützelements
8 angeordnet, während die Ventileinstellkappe 33 zwischen der Stirnfläche 24 des Gaswechselventils
5 und der Ventilschaftauflage 14 des Schlepphebels 9 angeordnet ist.
[0030] Zur Montage des so ausgebildeten Ventiltriebs 1 b in den Zylinderkopf 2 sind die
folgenden Verfahrensschritte vorgesehen. In Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsvariante
des Ventiltriebs 1 a werden zunächst wiederum die Merkmale XL, YL, DL des Zylinderkopfs
2, die Merkmale DN, RN der Nockenwelle 4 sowie die Merkmale XV, YV des Gaswechselventils
5 ermittelt. Anhand dieser Mess- oder Prüfwerte sowie der Höhe des einzustellenden
Soll-Ventilspiels wird anschließend jedem Gaswechselventil 5 des Zylinderkopfs 2 die
Einstellscheibe 32 und/oder die Ventileinstellkappe 33 zugeordnet und in den Zylinderkopf
2 montiert. Daraufhin werden die Baueinheiten 6 gefolgt von der Nockenwelle 4 in den
Zylinderkopf 2 montiert.
[0031] Es sei abschließend noch daraufhin gewiesen, dass zwar ein wesentlicher Erfindungsgedanke
in der Bildung der Baueinheit 6 mit gegebenem Einbausummenmaß besteht, welche eine
montagefreundliche Einstellung des Ventilspiels 21 insbesondere bei der Erstmontage
des Ventiltriebs 1 a, 1b in den Zylinderkopf 2 ermöglicht. Dies schließt jedoch die
bekannte Methode der Ventilspieleinstellung im Rahmen der Wartung der Brennkraftmaschine
nicht aus, bei welcher das Ventilspiel 21 vor dessen Einstellung auf konventionelle
Art und Weise direkt zwischen dem Schlepphebel 9 und dem Nocken 3 oder dem Gaswechselventil
5 gemessen oder geprüft wird. Ferner kann dann zur Einstellung des Ventilspiels 21
auch eine Trennung der Baueinheit 6 vorgesehen sein, bei der beispielsweise das Abstützelement
8 gegen ein Abstützelement 8 mit unterschiedlicher Bauhöhe YP getauscht wird und erneut
mit dem Schlepphebel 9 und dem Verbindungselement 21 zu einer Baueinheit 6 mit verändertem
Einbausummenmaß verbunden wird.
[0032] Liste der Bezugszahlen
- 1 a,b
- Ventiltrieb
- 2
- Zylinderkopf
- 3
- Nocken
- 4
- Nockenwelle
- 5
- Gaswechselventil
- 6
- Baueinheit
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Abstützelement
- 9
- Schlepphebel
- 10
- Nockenfolger
- 11
- Verbindungselement
- 12
- Mittelbereich
- 13
- Rolle
- 14
- Ventilschaftauflage
- 15
- erster Endbereich
- 16
- Einformung
- 17
- zweiter Endbereich
- 18
- sphärisches Ende
- 19
- Boden
- 20
- Durchmessereinschnürung
- 21
- Ventilspiel
- 22
- Boden
- 23
- Mittelpunkt
- 24
- Stirnfläche
- 25
- Mittelpunkt
- 26
- Zylinderkopflagerstelle
- 27
- Nockenwellenlager
- 28
- Prüfkugel
- 29
- Mittelpunkt
- 30
- Mittelpunkt
- 31
- Einstellmittel
- 32
- Einstellscheibe
- 33
- Ventileinstellkappe
- 34
- Stirnseite
1. Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit mechanischer Ventilspieleinstellung, mit
einem Ventiltrieb (1 a, 1b) zur Betätigung eines Gaswechselventils (5) im Zylinderkopf
(2), welcher Ventiltrieb (1 a, 1 b) einen zwischen einem Nocken (3) einer Nockenwelle
(4) und dem Gaswechselventil (5) angeordneten hebelartigen Nockenfolger (10) aufweist,
der auf einem im Zylinderkopf (2) stationären Abstützelement (8) mit starrer Bauhöhe
(YP) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Nockenfolger (10) und das Abstützelement (8) umfassende Baueinheit (6) mit
einem gegebenen Einbausummenmaß zur Einstellung des Ventilspiels (21) zwischen dem
Nocken (3) und dem Gaswechselventil (5) in den Zylinderkopf (2) montiert ist, wobei
der Nockenfolger (10) mit dem Abstützelement (8) außerhalb des Zylinderkopfs (2) maßlich
gepaart ist, so dass ohne Nachjustierung bereits nach erstmaliger Montage des Ventiltriebs
(1 a, 1b) in den Zylinderkopf (2) ein IST-Ventilspiel innerhalb des SOLL-Ventilspiels
gewährleistet ist.
2. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Gruppen von Baueinheiten (6) mit derart gepaarten Nockenfolgern
(10) und Abstützelementen (8) vorgesehen sind, dass alle Baueinheiten (6) derselben
Gruppe ein zumindest nahezu identisches Einbausummenmaß aufweisen und dass alle Baueinheiten
(6) einer anderen Gruppe ein demgegenüber verschiedenes Einbausummenmaß aufweisen.
3. Zylinderkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass lediglich eine Gruppe der Baueinheiten (6) in Verbindung mit einem separat von der
Baueinheit (6) in den Zylinderkopf (2) montierbaren Einstellmittel (31) zur Einstellung
des Ventilspiels (21) vorgesehen ist.
4. Zylinderkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellmittel (31) als dickengestufte Einstellscheibe (32) und/oder als dickengestufte
Ventileinstellkappe (33) ausgebildet ist, wobei die Einstellscheibe (32) zwischen
einem das Abstützelement (8) abstützenden Boden (22) im Zylinderkopf (2) und einer
dem Boden (22) zugewandten Stirnseite (34) des Abstützelements (8) angeordnet ist
und wobei die Ventileinstellkappe (33) zwischen einer dem Nockenfolger (10) zugewandten
Stirnfläche (24) des Gaswechselventils (5) und einer der Stirnfläche (24) zugewandten
Ventilschaftauflage (14) des Nockenfolgers (10) angeordnet ist.
5. Zylinderkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (6) ein zur verliersicheren Halterung des Nockenfolgers (10) am Abstützelement
(8) dienendes Verbindungselement (11) umfasst.
6. Zylinderkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (10) als Schlepphebel (9) ausgebildet ist, der mit einer konvex
ausgebildeten Ventilschaftauflage (14) an einem ersten Endbereich (15) das Gaswechselventil
(5) betätigt, mit einer kalottenförmigen Einformung (16) an einem zweiten Endbereich
(17) auf einem sphärischen Ende (18) des Abstützelements (8) schwenkbar gelagert und
über eine drehbar und wahlweise wälzgelagerte Rolle (13) in einem Mittelbereich (12)
vom Nocken (3) beaufschlagt ist, wobei das als spanlos hergestelltes Umformteil aus
federhartem Blechwerkstoff bestehende Verbindungselement (11) eine Durchmessereinschnürung
(20) unterhalb des sphärischen Endes (18) formschlüssig umgreift.
7. Verfahren zur Montage eines Zylinderkopfs einer Brennkraftmaschine mit mechanischer
Ventilspieleinstellung, mit einem Ventiltrieb (1a, 1b) zur Betätigung eines Gaswechselventils
(5) im Zylinderkopf (2), welcher Ventiltrieb (1 a, 1 b) einen zwischen einem Nocken
(3) einer Nockenwelle (4) und dem Gaswechselventil (5) angeordneten hebelartigen Nockenfolger
(10) aufweist, der auf einem im Zylinderkopf (2) stationären Abstützelement (8) mit
starrer Bauhöhe (YP) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Nockenfolger (10) und das Abstützelement (8) umfassende Baueinheit (6) mit
einem gegebenen Einbausummenmaß zur Einstellung des Ventilspiels (21) zwischen dem
Nocken (3) und dem Gaswechselventil (5) in den Zylinderkopf (2) montiert wird, wobei
der Nockenfolger (10) mit dem Abstützelement (8) außerhalb des Zylinderkopfs (2) maßlich
gepaart wird, so dass ohne Nachjustierung bereits nach erstmaliger Montage des Ventiltriebs
(1 a, 1b) in den Zylinderkopf (2) ein IST-Ventilspiel innerhalb des SOLL-Ventilspiels
gewährleistet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine oder mehrere Gruppen von Baueinheiten (6) mit
derart gepaarten Nockenfolgern (10) und Abstützelementen (8) vorgesehen sind, dass
alle Baueinheiten (6) derselben Gruppe ein zumindest nahezu identisches Einbausummenmaß
aufweisen und dass alle Baueinheiten (6) einer anderen Gruppe ein demgegenüber verschiedenes
Einbausummenmaß aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung jeder Baueinheit (6) aus einer der Gruppen der Nockenfolger (10) in einer
Mess- oder Prüfvorrichtung fixiert wird und eine oder mehrere räumliche Positionen
(XR, YR, XA, YA) und/oder maßliche Dimensionen (DR, RA) von das Ventilspiel (21) beeinflussenden
Elementen des Nockenfolgers (10) ermittelt werden, woraufhin dem Nockenfolger (10)
anhand dieser Mess- oder Prüfwerte und dem der Gruppe zugewiesenen Einbausummenmaß
ein Abstützelement (8) mit vorbestimmter Bauhöhe (YP) und/oder mit vorbestimmtem Durchmesser
(DP) des sphärischen Endes (18) zugeordnet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mehrerer Gruppen jede Baueinheit (6) einer Gruppe zur Identifizierung des
der Gruppe zugewiesenen Einbausummenmaßes gekennzeichnet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Montage des Ventiltriebs (1a) in den Zylinderkopf (2) mit wenigstens den folgenden
Verfahrensschritten erfolgt:
- eine oder mehrere räumliche Positionen (XL, YL, XV, YV) und/oder maßliche Dimensionen
(DL, DN, RN) von das Ventilspiel (21) beeinflussenden Elementen des Zylinderkopfs
(2) und/oder der Nockenwelle (4) und/oder des Gaswechselventils (5) ermitteln;
- für jedes Gaswechselventil (5) des Zylinderkopfs (2) das erforderliche Einbausummenmaß
der Baueinheit (6) anhand dieser Mess- oder Prüfwerte sowie in Abhängigkeit des Soll-Ventilspiels
ermitteln;
- jedem Gaswechselventil (5) eine Baueinheit (6) aus derjenigen Gruppe, der das so
ermittelte Einbausummenmaß zugewiesen ist, zuordnen und jede Baueinheit (6) in den
Zylinderkopf (2) montieren;
- die Nockenwelle (4) in den Zylinderkopf (2) montieren.
11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei lediglich eine Gruppe von Baueinheiten (6) mit derart
gepaarten Nockenfolgern (10) und Abstützelementen (8) vorgesehen ist, dass alle Baueinheiten
(6) der Gruppe ein zumindest nahezu identisches Einbausummenmaß aufweisen, und wobei
die Gruppe der Baueinheiten (6) in Verbindung mit einem separat von der Baueinheit
(6) in den Zylinderkopf (2) montierbaren Einstellmittel (31) zur Einstellung des Ventilspiels
(21) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Montage des Ventiltriebs (1b) in den Zylinderkopf (2) mit wenigstens den folgenden
Verfahrensschritten erfolgt:
- eine oder mehrere räumliche Positionen (XL, YL, XV, YV) und/oder maßliche Dimensionen
(DL, DN, RN) von das Ventilspiel (21) beeinflussenden Elementen des Zylinderkopfs
(2) und/oder der Nockenwelle (4) und/oder des Gaswechselventils (5) ermitteln;
- jedem Gaswechselventil (5) des Zylinderkopfs (2) das Einstellmittel (31) anhand
dieser Mess- oder Prüfwerte sowie in Abhängigkeit des Soll-Ventilspiels zuordnen und
jedes Einstellmittel (31) in den Zylinderkopf (2) montieren;
- jede Baueinheit (6) in den Zylinderkopf (2) montieren;
- die Nockenwelle (4) in den Zylinderkopf (2) montieren.
1. Cylinder head of an internal combustion engine with mechanical valve play adjustment,
having a valve drive (1a, 1b) for actuating a gas exchange valve (5) in the cylinder
head (2), which valve drive (1a, 1b) has a lever-like cam follower (10) arranged between
a cam (3) of a camshaft (4) and the gas exchange valve (5), which cam follower (10)
is mounted on a support element (8), which is stationary in the cylinder head (2),
with a rigid installation height (YP), characterized in that a module (6) which comprises the cam follower (10) and the support element (8) and
which has a defined total installation dimension is mounted in the cylinder head (2)
to adjust the valve play (21) between the cam (3) and the gas exchange valve (5),
with the cam follower (10) being dimensionally paired with the support element (8)
outside the cylinder head (2) such that, without readjustment, an actual valve play
within the nominal valve play is ensured already after the initial assembly of the
valve drive (1a, 1b) into the cylinder head (2).
2. Cylinder head according to Claim 1, characterized in that one or more groups of modules (6) are provided, which modules (6) have cam followers
(10) and support elements (8) which are paired such that all the modules (6) of the
same group have an at least approximately identical total installation dimension,
and that all the modules (6) of another group have a different total installation
dimension thereto.
3. Cylinder head according to Claim 2, characterized in that only one group of modules (6) is provided in connection with an adjusting means (31),
which can be mounted separately from the module (6) in the cylinder head (2), for
adjusting the valve play (21).
4. Cylinder head according to Claim 3, characterized in that the adjusting means (31) is embodied as an adjusting disk (32) which is of stepped
thickness and/or as a valve adjusting flap (33) which is of stepped thickness, wherein
the adjusting disk (32) is arranged between a base (22), which supports the support
element (8), in the cylinder head (2) and an end side (34), which faces towards the
base (22), of the support element (8), and wherein the valve adjusting flap (33) is
arranged between an end face (24), which faces towards the cam follower (10), of the
gas exchange valve (5) and a valve shank rest (14), which faces towards the end face
(24), of the cam follower (10).
5. Cylinder head according to Claim 1, characterized in that the module (6) comprises a connecting element (11) which serves for captively retaining
the cam follower (10) on the support element (8).
6. Cylinder head according to Claim 5, characterized in that the cam follower (10) is embodied as a rocker arm (9) which, with a convex valve
shank rest (14) at a first end region (15), actuates the gas exchange valve (5), with
a spherical-cap-shaped formation (16) at a second end region (17), is pivotably mounted
on a spherical end (18) of the support element (8) and is acted on by means of a roller
(13), which is rotatable and optionally mounted by means of rolling bearings, in a
central region (12) by the cam (3), with the connecting element (11), which, as a
shaped part produced in a non-cutting process, is composed of cold-hammered sheet
metal material, engaging in a form-fitting manner around a diameter constriction (20)
below the spherical end (18).
7. Method for assembling a cylinder head of an internal combustion engine with mechanical
valve play adjustment, having a valve drive (1a, 1b) for actuating a gas exchange
valve (5) in the cylinder head (2), which valve drive (1a, 1b) has a lever-like cam
follower (10) arranged between a cam (3) of a camshaft (4) and the gas exchange valve
(5), which cam follower (10) is mounted on a support element (8), which is stationary
in the cylinder head (2), with a rigid installation height (YP), characterized in that a module (6) which comprises the cam follower (10) and the support element (8) and
which has a defined total installation dimension is mounted in the cylinder head (2)
to adjust the valve play (21) between the cam (3) and the gas exchange valve (5),
with the cam follower (10) being dimensionally paired with the support element (8)
outside the cylinder head (2) such that, without readjustment, an actual valve play
within the nominal valve play is ensured already after the initial assembly of the
valve drive (1a, 1b) into the cylinder head (2).
8. Method according to Claim 7, with one or more groups of modules (6) being provided
which have cam followers (10) and support elements (8) paired in such a way that all
the modules (6) of the same group have an at least approximately identical total installation
dimension and that all the modules (6) of another group have a different total installation
dimension in relation thereto, characterized in that, in order to form each module (6) from one of the groups, the cam follower (10) is
fixed in a measuring or testing device and one or more spatial positions (XR, YR,
XA, YA) and/or dimensional dimensions (DR, RA) of elements, which influence the valve
play (21), of the cam follower (10) are determined, whereupon the cam follower (10)
has assigned to it, on the basis of said measurement or testing values and the total
installation dimension assigned to the group, a support element (8) with a predetermined
installation height (YP) and/or with predetermined diameter (DP) of the spherical
end (18).
9. Method according to Claim 8, characterized in that, in the case of a plurality of groups, each module (6) of a group is characterized in order to identify the total installation dimension assigned to the group.
10. Method according to Claim 8,
characterized in that the assembly of the valve drive (1a) into the cylinder head (2) takes place with
at least the following method steps:
- determining one or more spatial positions (XL, YL, XV, YV) and/or dimensional dimensions
(DL, DN, RN) of elements, which influence the valve play (21), of the cylinder head
(2) and/or of the camshaft (4) and/or of the gas-exchange valve (5);
- determining, for each gas exchange valve (5) of the cylinder head (2), the required
total installation dimension of the module (6) on the basis of said measurement or
testing values and as a function of the nominal valve play;
- assigning each gas exchange valve (5) a module (6) from the group which is assigned
the total installation dimension determined in this way, and assembling each module
(6) into the cylinder head (2);
- assembling the camshaft (4) into the cylinder head (2).
11. Method according to Claim 7, with only one group of modules (6) being provided which
has cam followers (10) and support elements (8) paired in such a way that all the
modules (6) of the group have an at least approximately identical total installation
dimension, and with the group of modules (6) being provided in conjunction with an
adjusting means (31), which can be mounted in the cylinder head (2) separately from
the module (6), for adjusting the valve play (21),
characterized in that the assembly of the valve drive (1b) into the cylinder head (2) takes place with
at least the following method steps:
- determining one or more spatial positions (XL, YL, XV, YV) and/or dimensional dimensions
(DL, DN, RN) of elements, which influence the valve play (21), of the cylinder head
(2) and/or of the camshaft (4) and/or of the gas-exchange valve (5);
- assigning each gas exchange valve (5) of the cylinder head (2) the adjusting means
(31) on the basis of said measurement or testing values and as a function of the nominal
valve play, and assembling each adjusting means (31) into the cylinder head (2);
- assembling each module (6) into the cylinder head (2);
- assembling the camshaft (4) into the cylinder head (2).
1. Culasse d'un moteur à combustion interne à réglage mécanique du jeu de la soupape,
avec un dispositif de commande de soupape (1a, 1b) pour actionner une soupape de changement
des gaz (5) dans la culasse (2), ledit dispositif de commande de soupape (1a, 1b)
comportant un suiveur de came (10) de type levier disposé entre une came (3) d'un
arbre à cames (4) et la soupape de changement des gaz (5), ledit suiveur de came étant
disposé à hauteur de construction (YP) fixe sur un élément d'appui (8) stationnaire
dans la culasse (2), caractérisée en ce qu'une unité fonctionnelle (6) comprenant le suiveur de came (10) et l'élément d'appui
(8) est montée dans la culasse (2) avec une cote totale d'encastrement définie pour
régler le jeu de la soupape (21) entre la came (3) et la soupape de changement des
gaz (5), le suiveur de came (10) étant apparié, en terme de cote, à l'élément d'appui
(8) à l'extérieur de la culasse (2), de sorte qu'aucun ajustement ultérieur n'est
nécessaire après le premier montage du dispositif de commande de soupape (1a, 1b)
dans la culasse (2) pour obtenir un jeu REEL de la soupape compris dans le jeu THEORIQUE
de la soupape.
2. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un ou plusieurs groupes d'unités fonctionnelles (6) sont pourvus de suiveurs de came
(10) et d'éléments d'appui (8) appariés de telle sorte que toutes les unités fonctionnelles
(6) du même groupe comportent une cote totale d'encastrement au moins approximativement
identique et que toutes les unités fonctionnelles (6) d'un autre groupe comportent
une cote totale d'encastrement différente de l'autre cote.
3. Culasse selon la revendication 2, caractérisée en ce que seul un groupe des unités fonctionnelles (6) est prévu, conjointement avec un moyen
de réglage (31) montable séparément de l'unité fonctionnelle (6) dans la culasse (2),
pour régler le jeu de la soupape (21).
4. Culasse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de réglage (31) prend la forme d'un disque de réglage (32) à paliers d'épaisseur
et/ou d'un capuchon de réglage de soupape (33) à paliers d'épaisseur, le disque de
réglage (32) étant disposé entre un fond (22) soutenant l'élément d'appui (8) dans
la culasse (2) et une face frontale (34) de l'élément d'appui (8) orientée vers le
fond (22) et le capuchon de réglage de soupape (33) étant disposé entre une surface
frontale (24) de la soupape de changement des gaz (5) orientée vers le suiveur de
came (10) et un appui de queue de soupape (14) du suiveur de came (10) orienté vers
la surface frontale (24).
5. Culasse selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'unité fonctionnelle (6) comprend un élément de liaison (11) servant à maintenir
le suiveur de came (10) au niveau de l'élément d'appui (8) tout en évitant de le perdre.
6. Culasse selon la revendication 5, caractérisée en ce que le suiveur de came (10) prend la forme d'un levier oscillant (9) qui actionne la
soupape de changement des gaz (5) avec un appui de queue de soupape (14) convexe au
niveau d'une première zone d'extrémité (15), avec un renfoncement (16) en forme de
calotte disposé de façon pivotante au niveau d'une deuxième zone d'extrémité (17)
sur une extrémité sphérique (18) de l'élément d'appui (8) et chargé par la came (3)
dans une zone centrale (12) par l'intermédiaire d'un rouleau (13) disposé de façon
tournante ou bien roulante, l'élément de liaison (11) prenant la forme d'une pièce
transformable fabriquée sans tension à partir d'un matériau en tôle en acier à ressort
engrenant par complémentarité de formes une gorge d'étalonnage (20) disposée en dessous
de l'extrémité sphérique (18).
7. Procédé de montage d'une culasse d'un moteur à combustion interne à réglage mécanique
du jeu de la soupape, avec un dispositif de commande de soupape (1a, 1b) pour actionner
une soupape de changement des gaz (5) dans la culasse (2), ledit dispositif de commande
de soupape (1a, 1b) comportant un suiveur de came (10) de type levier disposé entre
une came (3) d'un arbre à cames (4) et la soupape de changement des gaz (5), ledit
suiveur de came étant disposé à hauteur de construction (YP) fixe sur un élément d'appui
(8) stationnaire dans la culasse (2), caractérisé en ce qu'une unité fonctionnelle (6) comprenant le suiveur de came (10) et l'élément d'appui
(8) est montée dans la culasse (2) avec une cote totale d'encastrement définie pour
régler le jeu de la soupape (21) entre la came (3) et la soupape de changement des
gaz (5), le suiveur de came (10) étant apparié, en terme de cote, à l'élément d'appui
(8) à l'extérieur de la culasse (2), de sorte qu'aucun ajustement ultérieur n'est
nécessaire après le premier montage du dispositif de commande de soupape (1a, 1b)
dans la culasse (2) pour obtenir un jeu REEL de la soupape compris dans le jeu THEORIQUE
de la soupape.
8. Procédé selon la revendication 7, un ou plusieurs groupes d'unités fonctionnelles
(6) étant pourvus de suiveurs de came (10) et d'éléments d'appui (8) appariés de telle
sorte que toutes les unités fonctionnelles (6) du même groupe comportent une cote
totale d'encastrement au moins approximativement identique et que toutes les unités
fonctionnelles (6) d'un autre groupe comportent une cote totale d'encastrement différente
de l'autre cote, caractérisé en ce que pour former chaque unité fonctionnelle (6) d'un des groupes, le suiveur de came (10)
est fixé dans un dispositif de mesure ou de contrôle et qu'une ou plusieurs positions
spatiales (XR, YR, XA, YA) et/ou dimensions de cote (DR, RA) sont calculées à partir
des éléments du suiveur de came (10) influant sur le jeu de la soupape (21), sur quoi
un élément d'appui (8) présentant une hauteur de construction (YP) prédéfinie et/ou
un diamètre (DP) prédéfini de l'extrémité sphérique (18) est associé au suiveur de
came (10) à l'aide de ces valeurs de mesure ou de contrôle et de la cote totale d'encastrement
attribuée au groupe.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'en cas de groupes multiples, chaque unité fonctionnelle (6) d'un groupe est caractérisée pour identifier la cote totale d'encastrement associée au groupe.
10. Procédé selon la revendication 8,
caractérisé en ce que le montage du dispositif de commande de soupape (1a) dans la culasse (2) se produit
selon au moins les étapes de procédé suivantes :
- déterminer une ou plusieurs positions spatiales (XL, YL, XV, YV) et/ou dimensions
de cote (DL, DN, RN) à partir des éléments de la culasse (2) et/ou de l'arbre à cames
(4) et/ou de la soupape de changement des gaz (5) influant sur du jeu de la soupape
(21) ;
- déterminer pour chaque soupape de changement des gaz (5) de la culasse (2) la cote
totale d'encastrement nécessaire de l'unité fonctionnelle (6) à l'aide de ces valeurs
de mesure ou de contrôle ainsi qu'en fonction du jeu théorique de la soupape ;
- associer une unité fonctionnelle (6) dudit groupe associé à la cote totale d'encastrement
ainsi calculée à chaque soupape de changement des gaz (5) et monter chaque unité fonctionnelle
(6) dans la culasse (2) ;
- monter l'arbre à cames (4) dans la culasse (2).
11. Procédé selon la revendication 7, seul un groupe d'unités fonctionnelles (6) étant
pourvu de suiveurs de came (10) et d'éléments d'appui (8) appariés de telle sorte
que toutes les unités fonctionnelles (6) du groupe comportent une cote totale d'encastrement
au moins approximativement identique et le groupe des unités fonctionnelles (6) étant
pourvu conjointement d'un moyen de réglage (31) montable dans la culasse (2) séparément
de l'unité fonctionnelle (6) pour régler le jeu de la soupape (21),
caractérisé en ce que le montage du dispositif de commande de soupape (1b) dans la culasse (2) se produit
selon au moins les étapes de procédé suivantes :
- déterminer une ou plusieurs positions spatiales (XL, YL, XV, YV) et/ou dimensions
de cote (DL, DN, RN) à partir des éléments de la culasse (2) et/ou de l'arbre à cames
(4) et/ou de la soupape de changement des gaz (5) influant sur le jeu de la soupape
(21) ;
- associer le moyen de réglage (31) à chaque soupape de changement des gaz (5) de
la culasse (2) à l'aide de ces valeurs de mesure ou de contrôle ainsi qu'en fonction
du jeu théorique de la soupape et monter chaque moyen de réglage (31) dans la culasse
(2) ;
- monter chaque unité fonctionnelle (6) dans la culasse (2) ;
- monter l'arbre à cames (4) dans la culasse (2).
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