AT8187U1 - Combustion engine with a variable valve actuator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer variablen Ventilbetätigungseinrichtung mit zumindest einer geteilten Nockenanordnung (2), welche zumindest einen fest mit einer Nockenwelle (1) verbundenen Nocken (3) und zumindest einen um eine Drehachse parallel zur Nockenwellenachse (18) zwischen zumindest zwei Stellungen verdrehbaren Zusatznocken (4) aufweist. Um auf möglichst einfache Weise eine variable Ventilbetätigung zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass die Nockenwelle (1) eine zylindrische Führungsfläche (6) für den Zusatznocken (4) aufweist, an welcher der Zusatznocken (4) in Umfangsrichtung verschiebbar gelagert ist.The invention relates to an internal combustion engine having a variable valve actuation device with at least one split cam arrangement (2), which at least one cam (3) fixedly connected to a camshaft (1) and at least one about an axis of rotation parallel to the camshaft axis (18) rotatable between at least two positions Additional cam (4). In order to enable as simple as possible a variable valve actuation, it is provided that the camshaft (1) has a cylindrical guide surface (6) for the additional cam (4) on which the additional cam (4) is mounted displaceably in the circumferential direction.
Description
2 AT 008 187 U12 AT 008 187 U1
Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer variablen Ventilbetätigungseinrichtung mit zumindest einer geteilten Nockenanordnung, welche zumindest einen fest mit einer Nockenwelle verbundenen Nocken und zumindest einen um eine Drehachse parallel zur Nockenwellenachse zwischen zumindest zwei Stellungen verdrehbaren Zusatznocken aufweist.The invention relates to an internal combustion engine having a variable valve actuation device with at least one split cam arrangement which has at least one cam fixedly connected to a camshaft and at least one additional cam which is rotatable about an axis of rotation parallel to the camshaft axis between at least two positions.
Aus der US 5,136,887 ist eine variable Ventilbetätigungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine bekannt, welche einen mittels einer innerhalb der Nockenwelle angeordneten Steuerquelle verdrehbaren Nocken aufweist.From US 5,136,887 a variable valve actuation device for an internal combustion engine is known, which has a rotatable by means of a control shaft arranged within the camshaft cam.
Die US 4,498,352 zeigt eine Nockenwellenanordnung mit einem geteilten Nocken. Mittels einer innerhalb der hohlen Nockenwelle angeordneten Steuerwelle können die beiden Teilnocken relativ zueinander verdreht werden. Auch die FR 1 109 790 A zeigt eine ähnliche Nockenanordnung mit geteilten Nocken.US 4,498,352 shows a camshaft arrangement with a split cam. By means of a control shaft arranged within the hollow camshaft, the two sub-cams can be rotated relative to each other. Also FR 1 109 790 A shows a similar cam arrangement with split cam.
Weiters sind aus den Veröffentlichen US 4,522,085 und DE 29 21 645 A1 Nockenwellenanordnungen mit geteilten Nocken bekannt, wobei die Nocken mittels einer als Ziehstange ausgebildeten Steuerwelle gegeneinander verdreht werden können. Um dies zu bewirken, weist die Steuerwelle an ihrer Mantelfläche schräg bzw. schraubenförmig verlaufende Nuten auf, in welche Vorsprünge der verdrehbar auf der Nockenwelle angeordneten Nockenteile eingreifen.Furthermore, from the publications US 4,522,085 and DE 29 21 645 A1 camshaft arrangements with split cams are known, wherein the cams can be rotated against each other by means of a trained as a pull rod control shaft. To effect this, the control shaft on its lateral surface obliquely or helically extending grooves, which engage in projections of the rotatably arranged on the cam shaft cam parts.
Weitere Nockenwellen mit geteilter Nockenanordnung, wobei zwei Nockenteile gegeneinander verdreht werden können, sind aus den Veröffentlichungen WO 94/19585 und US 4,917,058 A bekannt. Einer der beiden Nockenteile wird dabei durch eine äußere Verdreheinrichtung gegenüber dem anderen Nockenteil verdreht.Other split camshaft camshafts, wherein two cam parts can be rotated against each other, are known from the publications WO 94/19585 and US 4,917,058 A. One of the two cam parts is thereby rotated by an external twisting device relative to the other cam part.
Die bekannten Anordnungen haben alle den Nachteil, dass sie eine hohe Anzahl an konstruktiv komplexen Bauteilen aufweisen, was den Fertigungsaufwand wesentlich erhöht.The known arrangements all have the disadvantage that they have a high number of structurally complex components, which significantly increases the production cost.
Aufgabe der Erfindung ist es, den konstruktiven Aufwand für eine variable Ventilbetätigungseinrichtung bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art zu vermindern.The object of the invention is to reduce the design complexity for a variable valve actuation device in an internal combustion engine of the type mentioned.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Nockenwelle eine zylindrische Führungsfläche für den Zusatznocken aufweist, an welcher der Zusatznocken in Umfangsrichtung verschiebbar gelagert ist, wobei vorzugsweise vorgesehen ist, dass der Zusatznocken im Wesentlichen die Form eines offenen Kreisringes aufweist, dessen Innenradius im Wesentlichen mindestens dem Radius der zylindrischen Führungsfläche der Nockenwelle entspricht. Dies ermöglicht eine sehr einfache Formgebung des Zusatznockens.According to the invention this is achieved in that the camshaft has a cylindrical guide surface for the additional cam, on which the additional cam is mounted displaceably in the circumferential direction, wherein it is preferably provided that the additional cam has substantially the shape of an open circular ring whose inner radius substantially at least the Radius of the cylindrical guide surface of the camshaft corresponds. This allows a very simple shaping of the additional cam.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Zusatznocken zwei die Nockenwelle entlang der zylindrischen Führungsfläche um einen Umgreifungswinkel größer als 180°, vorzugsweise um 210° bis 240° umgreifende Arme aufweist, die eine diametrale Halterung über einen Formschluss auf der Nockenwelle ermöglichen. Die beiden Arme des Zusatznockens ermöglichen eine formschlüssige Verbindung mit der Nockenwelle, wobei der Zusatznocken aber gegenüber der Nockenwelle verdrehbar gehalten ist. Der Zusatznocken wird bei der Montage einfach auf die Nockenwelle seitlich aufgedrückt, wobei sich die Arme kurzfristig elastisch verformen.It is particularly advantageous if the additional cam has two camshaft along the cylindrical guide surface by a Umgreifungswinkel greater than 180 °, preferably by 210 ° to 240 ° embracing arms that allow a diametrical support via a positive connection on the camshaft. The two arms of the additional cam allow a positive connection with the camshaft, wherein the additional cam but is rotatable relative to the camshaft. The additional cam is simply pressed laterally on the camshaft during assembly, whereby the arms deform elastically in the short term.
Der Zusatznocken ist drehfest mit einer innerhalb der Nockenwelle angeordneten Schaltwelle verbunden, wobei die Verbindung vorzugsweise über einen Stift mit zylindrischem oder ovalem Querschnitt erfolgt. Der Zusatznocken wird so auf die Nockenwelle aufgebracht, dass der Stift teilweise in eine Öffnung des Zusatznockens eintaucht. Dabei ist vorgesehen, dass die Nockenwelle im Bereich der Führungsfläche eine radiale Öffnung aufweist, wobei die in Richtung der Nockenwellenachse gemessene Breite der Öffnung mindestens der in Richtung der Nockenwellenachse gemessenen Dicke des Stiftes entspricht, wobei es vorteilhaft ist, wenn - in einem Schnitt quer zur Nockenwellenachse betrachtet - sich die Öffnung um einen Winkelbereich in Umfangsrichtung von etwa 60° bis 120° um die Nockenwellenachse erstreckt. Der 3 AT 008 187 U1The additional cam is non-rotatably connected to a arranged within the camshaft shift shaft, wherein the connection preferably takes place via a pin with a cylindrical or oval cross-section. The additional cam is applied to the camshaft so that the pin partially dips into an opening of the additional cam. It is provided that the camshaft in the region of the guide surface has a radial opening, wherein measured in the direction of the camshaft axis width of the opening corresponds to at least the thickness of the pin measured in the direction of the camshaft axis, it is advantageous if - in a section across the Viewed camshaft axis - the opening extends by an angular range in the circumferential direction of about 60 ° to 120 ° about the camshaft axis. The 3 AT 008 187 U1
Zusatznocken kann somit über den Stift durch die Schaltwelle innerhalb der Nockenwelle verdreht werden, wobei der Öffnungswinkel der Öffnung den Verstellbereich definiert.Additional cam can thus be rotated via the pin through the switching shaft within the camshaft, wherein the opening angle of the opening defines the adjustment.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass die zylindrische Führungsfläche als radiale umlaufende Nut im feststehenden Nocken ausgebildet ist, wobei die Breite der Nut mindestens der Breite des Zusatznockens entspricht. Der Zusatznocken sollte möglichst schmal ausgeführt werden, was durch die Wahl der Nockenform und die zufolge des kleinen Nockenhubes nur kleine wirksame Ventilfederkraft möglich ist.In a particularly preferred embodiment of the invention it is provided that the cylindrical guide surface is formed as a radial circumferential groove in the fixed cam, wherein the width of the groove corresponds at least to the width of the additional cam. The additional cam should be made as narrow as possible, which is only possible by the choice of the cam shape and the small cam lift due to the small valve spring force.
Der Zusatznocken wird durch die Schaltwelle zwischen einer Ruhestellung und zumindest einer Aktivstellung verdreht. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Zusatznocken in seiner Ruhestellung radial innerhalb der Nockenerhebung des feststehenden Nockens angeordnet ist.The additional cam is rotated by the switching shaft between a rest position and at least one active position. It can be provided that the additional cam is arranged in its rest position radially within the cam lobe of the fixed cam.
In einer besonders einfachen Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Führungsfläche konzentrisch zur Nockenwellenachse angeordnet ist.In a particularly simple embodiment, it can be provided that the guide surface is arranged concentrically to the camshaft axis.
Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass die Führungsfläche exzentrisch zur Nockenwellenachse angeordnet ist.A further embodiment of the invention provides that the guide surface is arranged eccentrically to the camshaft axis.
Die Mitte der zylindrischen Führungsfläche ist dabei geringfügig bezüglich der Nockenwellenachse in etwa auf die der höchsten Nockenwellenerhebung abgewandten Seite des feststehenden Nockens versetzt angeordnet. Dadurch kann der Verstellwinkel verringert werden. Um eine unbehinderte Verdrehbewegung des Zusatznockens zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Stift axial beweglich mit dem Zusatznocken verbunden ist.The center of the cylindrical guide surface is arranged slightly offset with respect to the camshaft axis approximately on the side facing away from the highest camshaft elevation side of the fixed cam. As a result, the adjustment angle can be reduced. In order to allow an unobstructed rotational movement of the additional cam, it is provided that the pin is axially movably connected to the additional cam.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to FIGS.
Es zeigen Fig. 1 eine Nockenwelle einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer ersten Ausführungsvariante in einem Querschnitt in einer Ruhestellung des Zusatznockens, Fig. 2 die Nockenwelle in einem Querschnitt, wobei sich der Zusatznocken in einer Aktivstellung befindet, Fig. 3 eine Nockenwelle in einer Seitenansicht und Fig. 4 eine Nockenwelle einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine in einer zweiten Ausführungsvariante in einem Querschnitt.1 shows a camshaft of an internal combustion engine according to the invention in a first embodiment in a cross section in a rest position of the auxiliary cam, Fig. 2, the camshaft in a cross section, wherein the additional cam is in an active position, Fig. 3 shows a camshaft in a side view and Fig. 4 shows a camshaft of an internal combustion engine according to the invention in a second embodiment in a cross section.
Die hohl ausgeführte Nockenwelle 1 weist eine geteilte Nockenanordnung 2 auf. Die Nockenanordnung 2 besteht aus zumindest einem mit der Nockenwelle 1 fest verbundenen Nocken 3 und einem Zusatznocken 4, welcher - abgesehen von der Nockenerhebung 5 - die Form eines offenen Kreisringes hat.The hollow camshaft 1 has a split cam assembly 2. The cam assembly 2 consists of at least one fixed to the camshaft 1 cam 3 and an additional cam 4, which - apart from the cam lobe 5 - has the shape of an open circular ring.
Die Nockenwelle 1 weist eine im Wesentlichen kreiszylindrische Führungsfläche 6 für den Zusatznocken 4 auf. Der Radius R der inneren Ringfläche 7 des Zusatznockens 4 entspricht im Wesentlichen mindestens dem Radius r der Führungsfläche 6 der Nockenwelle 1.The camshaft 1 has a substantially circular cylindrical guide surface 6 for the additional cam 4. The radius R of the inner annular surface 7 of the additional cam 4 substantially corresponds at least to the radius r of the guide surface 6 of the camshaft 1.
Der Zusatznocken 4 weist zwei Arme 8 auf, welche die Nockenwelle 1 um einen Umgreifungs-winkel α > 180°, vorzugsweise zwischen 210° bis 240°, umspannen.The auxiliary cam 4 has two arms 8 which rotate the camshaft 1 by an encompassing angle α > 180 °, preferably between 210 ° to 240 °, span.
Der Zusatznocken 4 ist über einen Stift 9 mit ausreichender Biegesteifigkeit mit einer innerhalb der Nockenwelle 1 drehbar gelagerten Schaltwelle 10 verbunden, wobei der Stift 9 eine radiale Öffnung 11 der Nockenwelle 1 im Bereich der Führungsfläche 6 durchdringt. Die Breite der Öffnung 11 entspricht mindestens der Dicke des Stiftes 9. Die Öffnung 11 spannt einen Winkelbereich ß auf, welcher zwischen etwa 60° bis 120° beträgt und der den Schaltweg des Zusatznockens 4 definiert.The additional cam 4 is connected via a pin 9 with sufficient bending stiffness with a rotatably mounted within the camshaft 1 shift shaft 10, wherein the pin 9 penetrates a radial opening 11 of the camshaft 1 in the region of the guide surface 6. The width of the opening 11 corresponds at least to the thickness of the pin 9. The opening 11 biases an angular range β, which is between about 60 ° to 120 ° and which defines the switching path of the additional cam 4.
In der in den Figuren dargestellten Ausführungsvarianten ist die Führungsfläche 6 durch eine radiale umlaufende Nut 12 im Nocken 3 gebildet, welche den Nocken 3 in zwei Abschnitte 3a,In the embodiment variants shown in the figures, the guide surface 6 is formed by a radial circumferential groove 12 in the cam 3, which the cam 3 in two sections 3a,
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT0806805U AT8187U1 (en) | 2004-06-24 | 2005-08-18 | Combustion engine with a variable valve actuator |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT10712004 | 2004-06-24 | ||
AT0806805U AT8187U1 (en) | 2004-06-24 | 2005-08-18 | Combustion engine with a variable valve actuator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
AT8187U1 true AT8187U1 (en) | 2006-03-15 |
Family
ID=35508883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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AT0806805U AT8187U1 (en) | 2004-06-24 | 2005-08-18 | Combustion engine with a variable valve actuator |
Country Status (1)
Country | Link |
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AT (1) | AT8187U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2478191B1 (en) * | 2009-09-16 | 2015-06-17 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Camshaft with variable valve opening duration |
DE102018114584A1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-12-19 | Thyssenkrupp Ag | Valve train system for an internal combustion engine and method for controlling a valve train of an internal combustion engine |
-
2005
- 2005-08-18 AT AT0806805U patent/AT8187U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2478191B1 (en) * | 2009-09-16 | 2015-06-17 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Camshaft with variable valve opening duration |
DE102018114584A1 (en) * | 2018-06-18 | 2019-12-19 | Thyssenkrupp Ag | Valve train system for an internal combustion engine and method for controlling a valve train of an internal combustion engine |
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