DE3737602A1

DE3737602A1 - Device for changing the control times of the valves of an internal combustion engine by means of a differential gear

Info

Publication number: DE3737602A1
Application number: DE19873737602
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Phys Treptow
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1987-11-05
Filing date: 1987-11-05
Publication date: 1989-05-18

Abstract

In order to match the control times of the valves of an internal combustion engine to changing operating states, the angular position of the camshaft (10) with respect to the drive shaft (2) which is driven from the crankshaft is changed in that a control shaft (14) is rotated in the desired direction. This movement is transmitted via a pair of gearwheels (15, 16) to a housing (17) in which balance shafts (7,8) are mounted, which transmit, via bevel gears (5, 6) mounted on them, the rotational movement, induced by a further bevel gear (4) mounted on the drive shaft, to the camshaft via a further bevel gear (9). <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs. Die Ein- und Auslaßventile von Verbrennungskraftmaschinen werden herkömmlicherweise durch je eine Nockenwelle betätigt, wobei diese von der Kurbelwelle der Maschine mit halber Drehzahl über ein starres Getriebe angetrieben werden, so daß die einzelnen Nockenpaare untereinander in einem festen Winkelverhältnis zueinander stehen. Dabei werden die Steuerzeiten der Ventile für einen mittleren Betriebszustand der Maschine optimiert und sind anderen Betriebszuständen, z. B. dem Leerlauf nur unvollkommen angepaßt. Dadurch wird die Güte der Kraftstoffverbrennung in der Maschine beeinträchtigt, was zu Leistungsverlusten, erhöhtem Kraftstoffbedarf und Verstärkung des Schadstoffaus stoßes führt. Zur Behebung dieser Mängel sind bereits eine Vielzahl von teils hydraulisch, teils rein mechanisch, zum Teil aber auch kombiniert wirkende Einrichtungen vorgeschlagen worden, die eine Anpassung der Ventilsteuerzeiten entsprechend dem Betriebszustand der Maschine ermöglichen sollen. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ist vor allem die DE-A-32 04 841 von Interesse, in der ein Planetengetriebe vorgeschlagen wird, mittels dessen die beiden durch das Getriebe starr miteinander verbundenen Nockenwellen gegeneinander verschwenkt werden können.The present invention relates to a device according to General term of the 1st claim. The intake and exhaust valves from Internal combustion engines are traditionally used by actuated a camshaft, this being the crankshaft of the Half-speed machine via a rigid gearbox are driven so that the individual pairs of cams with each other in a fixed angular relationship to each other stand. The valve timing for one medium operating state of the machine and are optimized other operating conditions, e.g. B. the idle is only imperfect customized. This will improve the quality of fuel combustion in the machine, resulting in loss of performance, increased fuel consumption and increased pollutant emissions bump leads. There are already one to remedy these shortcomings Variety of partly hydraulic, partly purely mechanical, partly but also combined-acting facilities are proposed been made to adjust the valve timing accordingly enable the operating state of the machine. in the The connection with the present invention is above all that DE-A-32 04 841 of interest in which a planetary gear is proposed, by means of which the two through the Gearbox rigidly connected camshafts can be pivoted against each other.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine gegenüber diesem Stand der Technik vereinfachte Einrichtung der beschriebenen Art, bei der die beiden Nockenwellen je für sich in ihrer auf die Kurbelwelle und dadurch auf die jeweilige Position der Kolben in den Zylindern bezogenen Winkelstellung verändert werden können.The object of the present invention is compared to this Prior art simplified setup of the described Kind, in which the two camshafts each in their own the crankshaft and thereby to the respective position of the Pistons in the cylinders related angular position changed can be.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Mittel. Der Antrieb jeder Nockenwelle erfolgt über je eine in ihrem Aufbau dem bekannten, zu anderen Zwecken verwendeten Differentialgetriebe entsprechende Übertragung, in die mittels einer nach Belieben, vorzugsweise in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl zu betätigenden Steuereinrichtung eingeriffen wird. Die Einrichtung ist von einfachem Aufbau und bedient sich erprobter Maschinenelemente.This problem is solved by the in the characteristic Part specified in the claim. The drive of everyone Camshaft is constructed using a known, differential gear used for other purposes appropriate transfer, into which by means of a at will, preferably depending on the machine speed actuating control device is engaged. The Furnishing is simple in structure and uses tried and tested Machine elements.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird teils im Längsaxial schnitt, teils in der Ansicht in der Zeichnung dargestellt, wobei nur die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlichen Teile Aufnahme gefunden haben.An embodiment of the invention is partly in the longitudinal axial cut, partly shown in the view in the drawing, only those related to the present invention essential parts have been included.

Von der nicht gezeigten Kurbelwelle einer Verbrennungskraft maschine wird über einen Zahnriemen 1 ein auf einer Antriebswelle 2 befestigtes erstes Zahnrad 3 angetrieben. An ihrem anderen Ende ist die Antriebswelle 2 mit einem zweiten Kegelzahnrad 4 versehen, das mit einem dritten und vierten Kegelzahnrad 5, 6 kämmt, die auf sich leer drehenden, in einem Gehäuse 17 gelagerten Ausgleichswellen 7, 8 befestigt sind. Zweites und drittes Kegelrad 5, 6 kämmen ihrerseits mit einem fünften Kegelzahnrad 9, das auf einer Nockenwelle 10 befestigt ist, die somit unter Änderung des Drehsinnes mit angetrieben wird. Diese weist neben Lagern 11 auch in verschiedener Winkelstellung zueinander angebrachte Nocken 12 auf, mit deren Hilfe je ein Ventil 13 betätigt wird (hier zur Vereinfachung ohne die an sich übliche Zwischenschaltung eines Kipphebels dargestellt). Sollen die Steuerzeiten der Ventile 13 in bezug auf die Lage der hier nicht gezeigten Kolben verändert werden, muß eine Änderung der Winkelstellung der Nockenwelle 10 im Verhältnis zur Kurbelwelle und damit auch zur Antriebswelle 2 erfolgen. From the crankshaft, not shown, of an internal combustion engine, a toothed belt 1 drives a first gearwheel 3 fastened to a drive shaft 2 . At its other end, the drive shaft 2 is provided with a second bevel gear 4 , which meshes with a third and fourth bevel gear 5 , 6 , which are fastened to idler rotating balance shafts 7 , 8 mounted in a housing 17 . The second and third bevel gear 5 , 6 in turn mesh with a fifth bevel gear 9 , which is fastened on a camshaft 10 , which is thus driven with a change in the direction of rotation. In addition to bearings 11, this also has cams 12 attached to one another in different angular positions, with the aid of which one valve 13 is actuated (shown here for simplification without the usual interposition of a rocker arm). If the control times of the valves 13 are to be changed in relation to the position of the pistons (not shown here), the angular position of the camshaft 10 must be changed in relation to the crankshaft and thus also to the drive shaft 2 .

Dies geschieht dadurch, daß eine Steuerwelle 14 je nach Betriebszustand im einen oder anderen Drehsinne verdreht wird und damit auch ein auf ihr befestigtes siebentes Zahnrad 16, das mit einem sechsten Zahnrad 15 kämmt, das am Gehäuse 17 befestigt ist und sich lose auf der Nockenwelle 10 dreht. Dabei müssen sechstes und siebentes Zahnrad 15, 16 nicht notwendigerweise, wie hier gezeigt, ebenfalls als Kegelräder ausgeführt sein. Zweckmäßigerweise wird eine Verbrennungskraftmaschine für jede Nockenwelle mit einer der hier gezeigten Einrichtungen versehen, so daß die Ventilsteuerzeiten in beliebiger Weise zueinander verändert werden können. This is done in that a control shaft 14 is rotated in one or the other direction of rotation depending on the operating state and thus also a seventh gear 16 attached to it, which meshes with a sixth gear 15 , which is attached to the housing 17 and loosely on the camshaft 10 turns. The sixth and seventh gearwheels 15 , 16 do not necessarily have to be designed as bevel gears, as shown here. An internal combustion engine is expediently provided with one of the devices shown here for each camshaft, so that the valve timing can be changed in any manner relative to one another.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

1 Zahnriemen
2 Antriebswelle
3 erstes Kegelzahnrad
4 zweites Kegelzahnrad
5 drittes Kegelzahnrad
6 viertes Kegelzahnrad
7 erste Ausgleichswelle
8 zweite Ausgleichswelle
9 fünftes Kegelzahnrad
10 Nockenwelle
11 Lager
12 Nocken
13 Ventil
14 Steuerwelle
15 sechstes Kegelzahnrad
16 siebentes Kegelzahnrad
17 Gehäuse 1 timing belt
2 drive shaft
3 first bevel gear
4 second bevel gear
5 third bevel gear
6 fourth bevel gear
7 first balancer shaft
8 second balancer shaft
9 fifth bevel gear
10 camshaft
11 bearings
12 cams
13 valve
14 control shaft
15 sixth bevel gear
16 seventh bevel gear
17 housing

Claims

Device for changing the control times of the valves ( 13 ) of an internal combustion engine, characterized by

a) with a second bevel gear ( 4 ), in a known manner driven by the crankshaft ( 1, 3 ) drive shaft ( 2 )
b) a third and fourth bevel gear ( 5 , 6 ) which mesh with the second bevel gear ( 4 ) and are mounted in a housing ( 17 ) ( 7, 8 )
c) a camshaft ( 10 ) provided with a fifth, with the third and fourth ( 5, 6 ) intermeshing bevel gear ( 9 )
d) a sixth gear wheel ( 15 ) which is fastened to the housing ( 17 ) and rotates loosely on the camshaft ( 10 )
e) a seventh, with the sixth ( 15 ) meshing gear ( 16 ) which is fixed on a control shaft ( 14 ) which is rotatable in response to changes in the operating parameters of the internal combustion engine.