BRENNKRAFTMASCHINE

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere nach Anspruch 1.

[0002] Bei Vier-Ventil-Zylinderköpfen mit je zwei Ein- und Auslassventilen ist die Steuerung komplizierter als bei Zwei-Ventil-Zylinderköpfen. Während dort die Einspritzdüse schräg zu der Zylinderachse steht und die zwei Ventile in der Zylinderkopfmitte untergebracht werden können, ist man bestrebt, bei Vier-Ventil-Zylinderköpfen das Einspritzventil in der Mitte senkrecht einzubauen, und die vier Gaswechselventile zwei parallel zueinander um die Einspritzdüse zu verteilen. Die beim Vier-Ventil-Zylinderkopf erforderliche Optimierung der Ventilsitze bezüglich Lage und Größe sowie die Unterbringung der Kipphebelstoßstangen auf der "kalten" Einlassseite des Zylinderkopfes erschweren den Einbau der Kipphebellagerung erheblich, da die Ventilfederfreiräume die Kipphebelbockauflage beschneiden.

[0003] Aus der DE-AS 11 79 764 ist eine Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine mit zwei Einlass- und zwei Auslassventilen pro Zylinder bekannt, wo die gleichsinnig wirkenden Arme der zwei Kipphebel ungleich lang sind und die Arme jedes Kipphebels in einer Ebene senkrecht zu seiner unter einem Winkel zur Längsmittelebene der Brennkraftmaschine angeordneten Schwingachse liegen. Durch die oben erwähnten Maßnahmen kann bei einer vorgegebenen zweckmäßigen Anordnung der Steuerwelle und der Ansaug- bzw. Auspuffleitungen zueinander mit geringstem Aufwand eine verschleißfeste Ventilsteuerung erreicht werden.

[0004] Mit dieser Kipphebelgestaltung hat man zwar die verschleißfördernden Querkräfte eliminiert, jedoch ist das Übersetzungsverhältnis - Ventilhub zu Stößelhub - durch diese Lagerungsart merklich groß geworden, was einer Zunahme der Kräfte und somit auch der Hertz'schen Pressung zwischen Nocken und Stößel entspricht, deren Größe für die Haltbarkeit der betroffenen Teile mitbestimmend ist. Durch die über den Zylinderkopf hinausragenden Konturen der Kipphebelachse und demzufolge auch die des Lagerbolzens ist eine schwingungsfreie Befestigung des Lagerbocks auf bzw. am Zylinderkopf sehr aufwendig und bedarf zusätzlicher Verstärkung des Zylinderkopfes an der Befestigungsstelle, insbesondere bei der Stelle, die in der Nähe des Auslasskanals bzw. Einlasskanals liegt.

[0005] In der DE 3637199 A1 sowie in der US2025836 A wird ein Kipphebelbock offenbart, der aus wenigstens drei unterschiedlichen Einzelteilen besteht.

[0006] Daran ist u. a. nachteilig, dass die Herstellkosten durch zu viele verschiedene Einzelteile hoch sind.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und einen Kipphebelbock vorzuschlagen, der kompakt und steif ausgebildet ist, und so auf dem Zylinderkopf zu befestigen ist, dass ein direkter Kraftfluss zu seinen Befestigungsschrauben stattfindet und der als gleiches Einzelteil bei einer Anordnung von mehreren Zylindern in Abhängigkeit der Anzahl der Zylinder mehrfach an der Brennkraftmaschine montiert wird.

[0008] Die Aufgabe wird gelöst durch eine Brennkraftmaschine nach Anspruch 1.

[0009] Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass sie wenigstens zwei hängende Einlass- und wenigstens zwei hängende Auslassventile je Zylinder aufweist, was zu einer kostengünstigen, stabilen und leistungsstarken Brennkraftmaschine führt.

[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

[0011] Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

[0012] Es zeigen:

Figur 1

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 2

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 3

eine Seitenansicht des Zylinderkopfs

Figur 4

eine Teildraufsicht der Brennkraftmaschine

Figur 5

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 6

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 7

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 8

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 9

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 10

einen Schnitt durch den Zylinderkopf der Brennkraftmaschine

Figur 11

schematische Darstellung des Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine

Figur 12

verschiedene Darstellungen des Kipphebelbocks der Brennkraftmaschine

[0013] Die in den Zeichnungen offenbarte Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem Zylinder, einer unten liegenden Nockenwelle und je 2 hängenden Einlass- 3 und Auslassventilen 4 je Zylinder.

[0014] Die Nockenwelle 2 besitzt je Zylinder 1 je einen Nocken 26, 27 für die Steuerung der Ein- 3 und Auslassventile 4. Der Hub des Nockens 26, 27 wird durch einen Stößel 28 - flach oder mit Rolle - eine Stößelstange 7, einen Kipphebel 8, eine Ventilbrücke 23 auf die beiden Ventile übertragen. Die Kipphebel 8 sind alle auf einer durchgehenden Kipphebelachse 6 angeordnet. Die Stößelstangen 7 sind so geneigt, dass sie oben zur Zylindermitte hin zeigen. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Kipphebelbock 5 in Zylindermitte anzuordnen. Die axiale Kraftkomponente der Stößelstangen 7 drückt die Kipphebel 8 entsprechend gegen den Kipphebelbock 5. Vorteilhaft ist dabei, dass gleichteilige Kipphebelböcke 5, die alle die identische Gestalt haben, für alle Zylinder verwendbar sind.

[0015] Zwischen den Zylindern wirkt eine auf der Achse 6 angeordnete Feder 9, die die Kipphebel 8 gegen die Böcke 5 drückt, um eine dynamische axiale Verschiebung der Kipphebel 8 zu verhindern. An den beiden stirnseitigen Enden der Kipphebelachse 6 wird diese Andrückfunktion durch eine federnde Wellscheibe 33 übernommen. Die axiale Sicherung der Kipphebelachse erfolgt über Sicherungsringe (Seegerringe) 10, welche auf der Kipphebelachse 6 montiert sind. Die Kipphebelböcke 5 werden mit jeweils 2 Schrauben 19, welche rechts und links der Achse 6 angeordnet sind, am Zylinderkopf befestigt. Der Kipphebelbock 5 ist so ausgebildet, dass er zumindest einseitig eine Nut aufweist, welche eine gezielte Schwächung des Bockes bedeutet, die es wiederum erlaubt, den Bock derart zu verformen, dass die Achse 6 mit der Kraft der Schrauben 19 geklemmt wird. Diese Nut hat weiterhin die Aufgabe, einen in die Achse montierten und hervorstehenden Stift 12 aufzunehmen, welcher die Drehfixierung der Achse 6 übernimmt. Ein lageorientierter Einbau ist wegen der Schmierbohrungen 15 erforderlich, wie dies in den Figuren 1, 2, 6, 8 und 9 dargestellt wird. Die Ölzufuhr des Ölflusses 36 der Schmierung erfolgt über eine Bohrung im Zylinderkopf 17, eine Zentriernut 11 im Kipphebelbock 5, die in Verbindung mit einer erweiterten Schraubenbohrung 35 im Kipphebelbock 5 steht und mit der hohlen Achse 6 mittels einer Bohrung in der Achse 6 in Verbindung steht, was in Figur 3, 5 und 9 dargestellt wird. Die Achse ist hohl und leitet so das Öl weiter. Je Kipphebel tritt das Öl aus einer Bohrung in der Achse in die Lagerung des Kipphebels. In der Achse 6 ist je Kipphebel 8 eine längs der Achse 6 angeordnete flache Nut, welche etwas kürzer als die Nabe des Kipphebels ist. In der Lagerbohrung des Kipphebels 8 ist eine teilweise sichelförmige Nut 18, welche das Öl auch zu den im Kipphebel angeordneten Ölbohrungen 24 für die Schmierung der Einstellschraube stoßstangenseitig und des Druckstücks ventilseitig leitet, wie dies beispielhaft in Figur 1, 2, 5, 8 und 9 dargestellt wird.

[0016] Das Druckstück auf die Ventilbrücke 23 ist als Kugelfuß (Elefantenfuß bzw. Kugelbolzen 22 mit Fuß) ausgebildet, kann aber auch als einfaches Druckstück mit einem Abrollradius ausgebildet sein. Das Ventilspiel wird mit der Einstellschraube 31 stoßstangenseitig eingestellt. Eine Variante stellt ein hydraulisches Ausgleichelement 13 dar. Dieses wird stangenseitig in den Kipphebel 8 integriert. Die Ölzufuhr erfolgt über die Bohrung zum Kipphebellager. Die axiale Sicherung und Federung für die beiden Kipphebel an den Enden der Achse kann auch durch eine Spezialklammer erfüllt werden, die einstückig beide Funktionen in sich vereinigt. In Figur 1 ist der auf dem nicht sichtbaren Zylinder angeordnete Zylinderkopf von oben dargestellt. Eine untenliegende Nockenwelle treibt die Einlassventile 3 und die Auslassventile 4 mittels der im Kipphebelbock 5 gelagerten Kipphebelachse 6 und den damit gelagerten Kipphebel 8 sowie den Stößelstangen 7 an. Die Kipphebel 8 werden mittels Federn 9 gegen die Kipphebelböcke 5 gedrückt. Die axiale Sicherung der Kipphebelachse 6 erfolgt mittels eines Seeger- oder auch Sicherungsrings 10.

[0017] Zwischen Kipphebel 8 und Stößelstange 7 ist ein hydraulisches Ausgleichselement 13 zur spielfreien Ventilsteuerung angeordnet, wie dies in den Figuren 10 und 11 dargestellt wird.

[0018] Zwischen der Spannpratze 20, den Einlassventilen 3, den Auslassventilen 4 und dem Kipphebelbock 5 sind die Einspritzventile 14 angeordnet, wie dies in den Figuren 1 und 4 offenbart wird. Zur Verhinderung des ungewollten Austritts von Schmieröl aus der Kipphebelachse 6 ist an ihren Stirnseiten jeweils ein Verschlussdeckel 16 angeordnet, was in den Figuren 1 und 2 dargestellt wird. Figur 10 zeigt an dem Motor schematisch die Steuerung der Ventile mittels Nockenwelle 2, die im Kurbelgehäuse 25 lagert und Einlassnocken 26 sowie Auslassnocken 27 aufweist und die die Stößelstangen 7 mittels der Stößel 28 antreibt. Gelagert wird die Nockenwelle 2 durch Nockenwellenlager 29. Die axiale Fixierung der stirn- bzw. endseitig angeordneten Kipphebel gegen die Kipphebelböcke 5 erfolgt mittels der federnden Spezialklammern 30, wie dies in den Figuren 1, 2, 4 10 und 11 dargestellt wird.

[0019] Mittels Einstellschrauben 31 und Kontermuttern 32 wird ein im Wesentlichen spielfreier Ventiltrieb realisiert.

[0020] Bezugszeichen

1

Zylinder

2

Nockenwelle

3

Einlassventil

4

Auslassventil

5

Kipphebelbock

6

Kipphebelachse

7

Stößelstange

8

Kipphebel

9

Feder

10

Sicherungsring

11

Nut

12

Zentrierstift

13

hydraulisches Ausgleichselement

14

Einspritzventil

15

Schmierölbohrung

16

Deckel

17

Zylinderkopf

18

Kipphebelnut

19

Kipphebelbockbefestigungsschraube

20

Spannpratze

21

Ventilbrücke

22

Kugelbolzen

23

Ventilbrückenfuß zur Aufnahme des Kugelbolzen

24

Ölbohrung

25

Kurbelgehäuse

26

Einlassnocken

27

Auslassnocken

28

Stößel

29

Nockenwellenlager

30

federnde Spezialklammer

31

Einstellschraube

32

Kontermutter

33

federnde Wellscheibe

34

Verschlussdeckel

35

erweiterte Schraubenbohrung

36

Ölfluss

37

Kugelfuß

Ansprüche

1. Brennkraftmaschine, umfassend wenigstens einen Zylinder, wenigstens eine untenliegende Nockenwelle und wenigstens ein hängendes Einlass- und wenigstens ein hängendes Auslassventil und wenigstens einen Kipphebelbock je Zylinder, wobei der Kipphebelbock (5) eine insbesondere rohrförmige Achse (6) aufweist, auf der wenigstens ein Auslasskipphebel und wenigstens ein Einlasskipphebel angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet dass der Kipphebelbock (5) wenigstens eine Nut aufweist und dass die Achse (6) wenigstens einen Zentrierstift (12) aufweist, wobei der Zentrierstift (12) in einer Nut (11) des Kipphebelbocks lagert.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei hängende Einlass- und wenigstens zwei hängende Auslassventile je Zylinder aufweist.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens zwei in Richtung zur Zylindermitte hin geneigte Stößelstangen je Zylinder aufweist.

4. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens eine Feder aufweist, die die beweglich auf der Achse angeordneten Kipphebel gegen den Kipphebelbock drücken.

5. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Schraubenfeder ausgeführt ist.

6. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Feder als Teller- oder Membranfeder ausgeführt ist.

7. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass auf der Achse wenigstens ein Sicherungs- oder Nutenring angeordnet ist.

8. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebelbock mit wenigstens 2 Schrauben am Zylinderkopf befestigt ist.

9. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achse und die Kipphebel kommunizierende Nuten aufweisen, wobei die Nut der Achse über eine Bohrung mit dem Achseninneren kommuniziert.

10. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kipphebelbock aus Leichtmetall besteht.

Claims

1. Internal combustion engine, comprising at least one cylinder, at least one pushrod camshaft and at least one overhead inlet valve and at least one overhead outlet valve and at least one rocker arm block per cylinder, the rocker arm block (5) having a pivot (6) which is, in particular, tubular and on which at least one outlet rocker arm and at least one inlet rocker arm are arranged, characterized in that the rocker arm block (5) has at least one groove, and in that the pivot (6) has at least one centring pin (12), the centring pin (12) being mounted in a groove (11) of the rocker arm block.

2. Internal combustion engine according to Claim 1 or, characterized in that it has at least two overhead inlet valves and at least two overhead outlet valves per cylinder.

3. Internal combustion engine according to Claim 1 or, characterized in that it has at least two push rods per cylinder which are inclined in the direction towards the cylinder centre.

4. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that it has at least one spring which press the rocker arms, which are arranged movably on the pivot, against the rocker arm block.

5. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring is configured as a helical spring.

6. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the spring is configured as a cup spring or diaphragm spring.

7. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that at least one securing ring or groove ring is arranged on the pivot.

8. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rocker arm block is fastened to the cylinder head by way of at least two bolts.

9. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the pivot and the rocker arms have communicating grooves, the groove of the pivot communicating via a bore with the pivot interior.

10. Internal combustion engine according to one or more of the preceding claims, characterized in that the rocker arm block consists of light metal.

Revendications

1. Moteur à combustion interne, comprenant au moins un cylindre, au moins un arbre à cames sous-jacent et au moins une soupape d'admission suspendue et au moins une soupape d'échappement suspendue et au moins un support de culbuteurs par cylindre, dans lequel le support de culbuteurs (5) présente un axe (6) en particulier tubulaire, sur lequel au moins un culbuteur d'échappement et au moins un culbuteur d'admission sont agencés, caractérisé en ce que le support de culbuteurs (5) présente au moins une rainure et en ce que l'axe (6) présente au moins une goupille de centrage (12), dans lequel la goupille de centrage (12) est logée dans une rainure (11) du support de culbuteurs.

2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il présente au moins deux soupapes d'admission suspendues et au moins deux soupapes d'échappement suspendues par cylindre.

3. Moteur à combustion interne selon la revendication 1 ou, caractérisé en ce qu'il présente par cylindre au moins deux tiges de poussoir inclinées en direction du milieu du cylindre.

4. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente au moins un ressort, qui poussent le culbuteur disposé de façon mobile sur l'axe contre le support de culbuteurs.

5. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort est constitué par un ressort hélicoïdal.

6. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort est constitué par un ressort à disques ou un ressort à diaphragme.

7. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une bague de retenue ou un circlip est agencé (e) sur l'axe.

8. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de culbuteurs est fixé à la culasse avec au moins 2 vis.

9. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe et les culbuteurs présentent des rainures communicantes, dans lequel la rainure de l'axe communique par un alésage avec l'intérieur de l'axe.

10. Moteur à combustion interne selon une ou plusieurs des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de culbuteurs est constitué de métal léger.

Zeichnung