DE10012400A1

DE10012400A1 - Vollvariabler mechanischer Ventiltrieb, insbesondere für Gaswechselventile

Info

Publication number: DE10012400A1
Application number: DE10012400A
Authority: DE
Inventors: Steffen Doller
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-20

Abstract

Die Erfindung betrifft Ventiltriebe für Verbrennungsmotoren mit folgendem Grundaufbau: DOLLAR A - ein oder mehrere Ventile 6 eines Verbrennungsmotors sind gegen Federkraft zum Zylinderraum hin zu öffnen, DOLLAR A - jeweils ein im Zylinderkopf 3 gelagerter, umlaufender Nocken 1 einer Nockenwelle steht mit einem Ventil 6 mittelbar unter Zwischenschalten einer Übertragungseinheit 2 und eines Betätigungselementes 4 im Eingriff, DOLLAR A - die Übertragungseinheit 2 weist ein sich über seinen Verlauf in Hubrichtung (HR) veränderndes Profil auf, das auf einer Anlage im Zylinderkopf schiebbar abgestützt mit dem Betätigungselement des Ventils 6 im Eingriff steht. DOLLAR A Es wird die Aufgabe gelöst, einen variablen mechanischen Ventiltrieb, vorzugsweise zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, zu schaffen, der sich in den üblichen Bauraum von Zylinderkopf und -deckel einordnen lässt und geringe Reibwiderstände aufweist. Die Stelleinheit soll für in Serie eingesetzte Rollenschlepphebel und Tassenstößel anpassbar sein. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die axiale Lage des an der Übertragungseinheit 2 mittels einer Stelleinheit 21 veränderbar ist, wodurch veränderte Hubkurven für das Ventil 6 einstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen vollvariablen mechanischen Ventiltrieb nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein gattungsgemäßer variabler mechanischer Ventiltrieb ist aus der Schrift G 92 17 241.5 U1 vorbekannt. Die Fig. 4 vorgenannter Schrift zeigt einen Formkörper, der vertikal verschiebbar im Zylinderkopf eines Motors geführt ist. Er wird von der Kraft einer ortsfest abgestützten Feder gegen einen umlaufenden Nocken einer Nockenwelle gedrängt und ist auf einem keilförmigen Stützkörper, der den Formkörper horizontal gegen den Auflagepunkt eines von einer Ventilfeder belasteten Kipphebels hält, abgestützt. Der keilförmige Stützkörper ist verschiebbar geführt. Durch Verlagern des Stützkörpers relativ zum Formkörper wird das wirksame Profil, auf dem sich der Formkörper bei seiner vom Nocken erzwungenen Bewegung auf dem Zylinderkopf gegen den Kipphebel abstützt, verändert. Damit sind abhängig von der wirksamen Stützkontur verschiedene Hubkurven des Ventils realisierbar.

Vorbekannt ist aus der Schrift PCT/US92/01758 ein Ventiltrieb, dessen Ventilspiel mittels einer in ihrer Länge verstellbaren Stößelstange einstellbar ist. Die Stößelstange ist zweigeteilt und durch Verdrehen einer, die zwei Teile der Stößelstange verbindenden Hülse, in ihrer Länge variierbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen variablen mechanischen Ventiltrieb, vorzugsweise zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, zu schaffen, der sich in den üblichen Bauraum von Zylinderkopf und -deckel einordnen läßt und geringe Reibwiderstände aufweist. Die Stelleinheit soll für serieneingesetzte Rollenschlepphebel (im weiteren RSH) und Tassenstößel anpaßbar sein.

Diese Aufgabe wird bei gattungsgemäßen variablen mechanischen Ventiltrieben erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Der erfindungsgemäße Ventiltrieb gestattet ein bedarfsgerechtes Verstellen der Ventilerhebungskurve und weist eine kompakte Bauform auf. Er ist in einfacher Weise an bestehende serieneingesetzte Ventilbetätigungen, wie Rollenschlepphebel bzw. Tassenstößel anpaßbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei zeigt:

Fig. 1: eine Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebes mit Rollenschlepphebel,

Fig. 2: eine Detaildarstellung des Ventiltriebes mit Tassenstößel.

Fig. 1 zeigt eine Darstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebes mit einem RSH 4. Der Ventiltrieb besteht aus einem umlaufenden Nocken 1, der über eine Übertragungseinheit 2, die verschiebbar im Zylinderkopf 3 geführt ist, ein als Schlepphebel 41 ausgeführtes Betätigungselement 4 eines Gaswechselventils 6 einwirkt. Vom Nocken 1 ausgehend wird dessen Hub auf eine Rolle 7 übertragen, welche drehbar gelagert an einem Stößelstangenteil 8 angeordnet ist. Das Stößelstangenteil 8 ist über ein Verbindungselement 9 im Zylinderkopf 3 verschiebbar geführt und dient gleichzeitig als Gegenhalter für eine ortsfest in diesem abgestützte Feder 10, welche das Stößelstangenteil 8 mit der daran angeordneten Rolle 7 gegen den Nocken 1 drängt. Ein zweites, dem Gaswechselventil 6 zugewandtes Stößelstangenteil 11 ist über eine Hülse 12 mit dem nockenseitigen Stößelstangenteil 8 verbunden. Beide Stößelstangenteile 8; 11 tragen an den einander zugewandten Enden auf ihrer Außenoberfläche jeweils gegenläufige Schrägverzahnungen 13; 14, welche in die in der Innenoberfläche der Hülse 12 eingebrachte Schrägverzahnung 16 eingreift. Die Schrägverzahnung 16 der Hülse ist ebenfalls gegenläufig zu den Schrägverzahnungen der Stößelstangenteile 13, 14 angepaßt gestaltet.

Das ventilseitige Stößelstangenteil 11 ist weiterhin über ein Verbindungselement 15 drehfest, jedoch schiebbar im Zylinderkopf 3 geführt und wird von der am Tassenstößel 5 bzw. Schlepphebel 4 angeordneten Rolle 17, die durch die Kraft einer Ventilfeder 18, gegen eine an der Auflage zum Zylinderkopf 3 angeordnete Führung 19 gedrängt. Am ventilseitigen Stößelstangenteil 11 ist an der gegenüber der Auflage im Zylinderkopf 3 liegenden Seite, ein Profil 20 vorhanden, auf dem sich die Rolle 17 des Schlepphebels 41 abstützt. Die Hubbewegung des Nockens 1 verschiebt die Übertragungseinheit 2 linear auf der Führungsbahn 23 und drückt das Profil 20 zwischen die Führung 19 an der Auflage im Zylinderkopf 3 und die Rolle 17 des Schlepphebels 41. Die Hubkurve des Ventils 6 ist damit durch die Geometrie des Nockens 1 und des Profils 20 am Stößelstangenteil 11 gestaltbar. Ein fest mit der Hülse 12 verbundenes Betätigungselement 21 ist von einem ortsfesten Stellmotor 22 verdrehbar. Durch Verdrehen der Hülse 12 ist die relative Lage der Stößelstangenteile 11; 8 zueinander variierbar. Damit ist die Position des Profils 20 zwischen Führung 19 und Rolle 17 relativ zu diesen verschiebbar, wodurch die Hubkurve des Ventils 6 verändert wird.

Fig. 2 zeigt eine Detaildarstellung des Ventiltriebes mit einem Tassenstößel 5. Das nur teilweise gezeigte Übertragungselement 2 ist dem in der Fig. 1 dargestellten identisch. Das auf der Führung 19 im Zylinderkopf 3 abgestützte Stößelstangenteil 11 wirkt mit seinem dem Ventil 6 zugewandten Profil gegen eine Rolle 24 des Tassenstößels 5. Die Rolle 24 ist drehbar an der Betätigungseinheit 2 zugewandten Seite einer verschiebbar im Zylinderkopf 3 geführten Tasse 26 gelagert. Diese wird zwischen der dem Profil 20 des Stößelstangenteils 11 und dem Schaft des Gaswechselventils 6, daß von im Zylinderkopf 3 abgestützten Ventilfeder 18 gegen seinen Sitz gedrängt wird, gehalten.

Bezugszeichenliste

1

Nocken

2

Übertragungseinheit

3

Zylinderkopf

4

Betätigungselement

41

Schlepphebel

42

Rollenstößel

6

Gaswechselventil

7

Rolle

8

Stößelstangenteil

9

Verbindungselement

10

Feder

11

zweites, ventilseitiges Stößelstangenteil

12

Hülse

13

,

14

Schrägverzahnung Stößelstangenteile

15

Verbindungselement

16

Schrägverzahnung Hülse

17

Rolle

18

Ventilfeder

19

Führung

20

Profil

21

Betätigungselement

22

Stellmotor, Stelleinheit

23

Führungsbahn

24

Rolle

26

Tasse
HR Hubrichtung

Claims

1. Ventiltrieb für Verbrennungsmotoren mit folgendem Grundaufbau

- ein oder mehrere Ventile (6) eines Verbrennungsmotors sind gegen Federkraft zum Zylinderraum hin öffenbar,
- jeweils ein im Zylinderkopf (3) gelagerter, umlaufender Nocken (1) einer Nockenwelle steht mit einem Ventil (6) mittelbar unter Zwischenschalten einer Übertragungseinheit (2) und eines Betätigungselementes (4) im Eingriff
- die Übertragungseinheit (2) weist ein sich über seinen Verlauf in Hubrichtung (HR) veränderndes Profil auf, daß auf einer Anlage im Zylinderkopf schiebbar abgestützt mit dem Betätigungselement des Ventils (6) im Eingriff steht

dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Lage des an der Übertragungseinheit ausgebildeten Profils (10) in Hubrichtung (HR) der Übertragungseinheit (2) mittels einer Stelleinheit (21) veränderbar ist,

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (2) in ihrer Länge veränderbar ist,

3. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinheit (2) eine mit einer verdrehbaren Hülse (12) verbundene geteilte Stößelstange (8; 11) ist, wobei die formschlüssige Verbindung der Stößelstangenteile (8; 11) mit der Hülse (12) durch gegenläufige Schrägverzahnungen (13; 14) gebildet ist,

4. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Zylinderkopf (3) geführte Übertragungseinheit (2) lediglich axial in dessen Hubrichtung (HR) verschiebbar ist,

5. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinheit (22) ein elektrischer Stellmotor ist,

6. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinheit (22) eine mechanische Betätigungseinrichtung ist,

7. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (4) ein Kipp- oder Schlepphebel (41) ist,

8. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (4) ein vorzugsweise als Rollenstößel (42) ausgeführter Tassenstößel ist.