DE102004006187A1 - Valve drive for altering gas exchange valve lift in internal combustion engine, includes guide lever for determining movement of axle for roll used to actuate valve lift - Google Patents

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Abstract

The roll (5) for actuating valve lift is mounted on an axle (4) connected to a guide lever (10) which determines the movement path for this axle. The valve is connected to the roll via an intermediate lever (3) and this roll is driven by a cam on a camshaft (7). A work curve for the intermediate lever during lift adjustment is defined by a second roll (8) in contact with this lever. The second roll is in contact with an adjustable position adjustment part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, bei der das Gaswechselventil mittels eines Zwischenhebels mit einer um eine Achse beweglichen ersten Rolle in Wirkverbindung steht, die zur Hubbetätigung des Gaswechselventils von einem Nocken einer Nockenwelle antreibbar ist, wobei eine Arbeitskurve des Zwischenhebels zur Hubverstellung durch eine insbesondere als eine zweite Rolle des Zwischenhebels, die gegen ein in unterschiedlichen Positionen festlegbares Verstellelement anliegt, veränderbar ist.The The invention relates to a valve drive device for variable stroke adjustment a gas exchange valve of an internal combustion engine, wherein the gas exchange valve by means of an intermediate lever with a movable about an axis first role is in operative connection, the lifting operation of the gas exchange valve is driven by a cam of a camshaft, wherein a working curve of the intermediate lever for stroke adjustment by a particular as a second role of the intermediate lever, which against one in different Positions settable adjusting rests, changeable is.

Eine solche Ventiltrieb-Vorrichtung ist beispielsweise durch die DE 101 23 186 A1 bekannt, bei der das Gaswechselventil unter Zwischenschaltung eines Übertragungselementes mit einer um eine Drehachse beweglichen Rolle in Wirkverbindung steht. Der Schwenkhebel wird von einem Nocken einer Nockenwelle angetrieben wobei der Schwingdrehpunkt des Schwenkhebels zur Erzielung einer reinen Schwenkbewegung des Schwenkhebels einen unveränderbaren Momentanpol bildet. Zur Vermeidung von aus einem Ventilspiel herrührenden Stoß weist die Steuerbahn des Schwenkhebels zwischen der Leerhubkurve und der Hubkurve eine dem jeweiligen Ventilspiel entsprechend angepasste Rampe auf.Such a valvetrain device is, for example, by the DE 101 23 186 A1 known, in which the gas exchange valve with the interposition of a transmission element with a movable about a rotation axis roller is in operative connection. The pivot lever is driven by a cam of a camshaft wherein the oscillating pivot point of the pivot lever to achieve a pure pivoting movement of the pivot lever forms an unchangeable instantaneous. To avoid originating from a valve play shock, the control track of the pivot lever between the Leerhubkurve and the lift curve on the respective valve clearance corresponding ramp adapted.

Die DE 197 08 484 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Änderung des Ventilhubverlaufes eines Hubventils, insbesondere eines Gaswechselventils von Brennkraftmaschinen, mit einem nockengesteuerten Schwinghebel, der einen variablen Schwingdrehpunkt aufweist. Zur Positionsänderung einer Kurvenbahn am anderen Ende zur Einwirkung auf einen mit einem Hubventil in Antriebsverbindung stehenden Ventilhebel steht der Schwinghebel über einen Zahnbogen mit einer verzahnten Steuerwelle in Antriebsverbindung, wobei ein am Schwinghebel die Steuerwelle untergreifend angeordneter Bügel der Sicherung des Eingriffes von Steuerwelle und Zahnbogen dient.The DE 197 08 484 A1 describes a device for changing the Ventilhubverlaufes a lift valve, in particular a gas exchange valve of internal combustion engines, with a cam-controlled rocker arm having a variable swing pivot point. To change the position of a curved path at the other end to act on a valve with a lift valve in drive connection valve lever is the rocker arm via a gear with a toothed control shaft in drive connection, with a swing lever on the control shaft under cross-arranged bracket to secure the engagement of control shaft and dental arch.

Weiterhin offenbart die DE 101 40 635 A1 eine Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine. Um hohe Motordrehzahlen und hohe Ventilbeschleunigungen realisieren zu können, wird ein trägheitsarmer Zwischenhebel benutzt, der in einer steifen Kulisse abrollt. Die Ventilhubcharakteristik wird dabei durch die Geometrie der Kulissenbahn, durch die Kontur des Verstellelements und durch eine Arbeitskurve des Zwischenhebels gebildet.Furthermore, the disclosure DE 101 40 635 A1 a valve drive device for variable stroke adjustment of a gas exchange valve of an internal combustion engine. In order to realize high engine speeds and high valve accelerations, a low-inertia intermediate lever is used, which rolls in a stiff backdrop. The valve lift characteristic is formed by the geometry of the slide track, by the contour of the adjusting element and by a working curve of the intermediate lever.

Als nachteilig erweist es sich bei den vorstehend genannten Ventiltrieb-Vorrichtungen zur variablen Hubverstellung, dass der Zwischenhebel im Wesentlichen frei in seiner Kulissenführung schwenkbeweglich ist. Insbesondere ist prinzipbedingt eine seitliche Führung ausgeschlossen, so dass der Zwischenhebel keine Momente aufnehmen kann. Weiterhin ist der zur Realisierung der Ventiltrieb-Vorrichtung erforderliche Bauraum vergleichsweise groß. Insbesondere bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Gaswechselventilen je Zylinder erfordert die Realisierung solcher Ventiltrieb-Vorrichtungen einen erheblichen konstruktiven Aufwand.When It is disadvantageous in the above-mentioned valve train devices for variable stroke adjustment, that the intermediate lever substantially free in his backdrop is pivotable. In particular, in principle, a lateral guide excluded so that the intermediate lever will not pick up any moments can. Furthermore, the implementation of the valve train device required space comparatively large. In particular, in an internal combustion engine with several gas exchange valves per cylinder requires the realization Such valve train devices a considerable constructive Effort.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltrieb-Vorrichtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, dass einerseits die Übertragung der betriebsbedingt auftretenden Kräfte wesentlich verbessert und zugleich eine Reduzierung des erforderlichen Bauraumes realisiert wird.In front In this background, the invention is based on the object Valve train device of the type mentioned in such a way that on the one hand the transmission the operational forces significantly improved and at the same time realized a reduction of the required space becomes.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Ventiltrieb-Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a valve drive device according to the features of the patent claim 1. The dependent claims concern particularly expedient further education the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Ventiltrieb-Vorrichtung vorgesehen, bei der die Achse mit einem die Bewegungsbahn der Achse bestimmenden Führungshebel verbunden ist. Hierdurch wird erreicht, dass der die Achse tragende Zwischenhebel nicht in einer Kulisse, sondern mittels des Führungshebels in einer vorbestimmten Bewegungsbahn bewegt und damit die Hubverstellung realisiert wird. Der Führungshebel gestattet dabei die Übertragung von Momenten, so dass die Verschleißanfälligkeit wesentlich vermindert werden kann. Insbesondere ist die Bewegungsbahn des Zwischenhebels dadurch nicht mehr kraftgeführt, sondern formgeführt. Zugleich ist der hierzu erforderlich Bauraum im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen zur variablen Hubverstellung wesentlich verringert.According to the invention is thus a valve train device provided in which the axis with a the trajectory of the axis determining guide lever is connected. This ensures that the axle bearing the intermediate lever is not in a backdrop, but by means of the guide lever in a predetermined Motion path moves and thus the stroke adjustment is realized. The guide lever allows the transmission of moments, so that the susceptibility to wear significantly reduced can be. In particular, the trajectory of the intermediate lever no longer powered, but shaped. At the same time, the space required for this in comparison to known Devices for variable stroke adjustment significantly reduced.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dabei auch dann realisiert, wenn der Führungshebel um eine zweite Achse schwenkbeweglich angeordnet ist. Hierdurch wird die Bewegungsbahn des Führungshebels entsprechend der gewünschten Kreisbahn festgelegt und gestattet dabei zugleich die Übertragung auch vergleichsweise großer Be triebskräfte. Die schwenkbewegliche Lagerung ermöglicht zudem eine kompakte Konstruktion, die im Betrieb einen geringen Serviceaufwand erfordert.A particularly advantageous embodiment The present invention is also realized when the guide lever is arranged to pivot about a second axis. hereby becomes the trajectory of the guide lever according to the desired Circular path determined while allowing the same time the transfer also comparatively large Operating forces. The pivoting storage allows In addition, a compact design, which in operation a small Service effort required.

Bei einer weiteren, ebenfalls besonders Erfolg versprechenden Abwandlung der vorliegenden Erfindung ist der Führungshebel in Richtung der Achse beiderseits mit jeweils einem Zwischenhebel verbunden. Hierdurch dient ein einziger Führungshebel der Festlegung der Hubverstellung von zwei parallelen Gaswechselventilen mittels des jeweiligen Zwischenhebels, wodurch eine einfache und Platz sparende Konstruktion bei Zweiventilmotoren ermöglicht wird. Der Führungshebel ist dabei beiderseits von einem Zwischenhebeln eingeschlossen, wobei insbesondere ein symmetrischer Aufbau und damit eine übereinstimmende Krafteinleitung ermöglicht werden. Eine Erweiterung für mehr als zwei Gaswechselventile ist dabei grundsätzlich ebenfalls realisierbar.In another, also particularly promising modification of the present invention, the guide lever is connected in the direction of the axis on both sides with an intermediate lever. As a result, a single guide lever is used to determine the stroke adjustment of two parallel gas exchange valves by means of the respective Zwi lever, which allows a simple and space-saving construction in two-valve engines. The guide lever is enclosed on both sides by an intermediate levers, in particular a symmetrical structure and thus a matching force introduction are made possible. An extension for more than two gas exchange valves is basically also feasible.

Dabei erweist es sich als besonders praxisgerecht, wenn die Achse an dem Führungshebel fixiert und relativ zu dem Zwischenhebel schwenkbeweglich gelagert ist, um so insbesondere auch seitliche, parallel zur Achsrichtung der Nockenwelle wirkende Krafteinleitungen von dem Zwischenhebel auf den Führungshebel zu ermöglichen. Hierdurch kann die Betriebssicherheit der Vorrichtung weiter verbessert werden.there proves to be particularly practical when the axis on the guide lever fixed and pivotally mounted relative to the intermediate lever is, in particular also lateral, parallel to the axial direction the camshaft acting forces from the intermediate lever on the guide lever to enable. As a result, the reliability of the device further improved become.

Besonders einfach ist auch eine Abwandlung, bei welcher der Führungshebel und der Zwischenhebel zu einer Baueinheit verbunden sind, um auf diese Weise einer kompakten Bauform zu realisieren, die insbesondere weitgehend vorgefertigt werden kann.Especially simple is also a modification in which the guide lever and the intermediate lever are connected to a structural unit in order to to realize this way of a compact design, in particular can be largely prefabricated.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below. These shows in

1 eine Seitenansicht einer Ventiltrieb-Vorrichtung zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils; 1 a side view of a valve train device for variable stroke adjustment of a gas exchange valve;

2 eine perspektivische Darstellung der in 1 gezeigten Vorrichtung; 2 a perspective view of in 1 shown device;

3 einen Ausschnitt der in 1 gezeigten Vorrichtung in einer vergrößerten perspektivische Darstellung. 3 a section of in 1 shown device in an enlarged perspective view.

1 zeigt eine Ventiltrieb-Vorrichtung 1 zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils 2 einer nicht weiter gezeigten Brennkraftmaschine in einer Seitenansicht. Das Gaswechselventil 2 ist dabei mittels eines Zwischenhebels 3 mit einer um eine Achse 4 beweglichen ersten Rolle 5 antreibbar. Diese Rolle 5 ist zur Hubbetätigung des Gaswechselventils 2 von einem Nocken 6 einer Nockenwelle 7 beweglich antreibbar. Eine Arbeitskurve des Zwischenhebels 3 ist zur Hubverstellung durch eine zweite Rolle 8 des Zwischenhebels 3, die gegen ein in unterschiedlichen Positionen festlegbares Verstellelement 9 anliegt, veränderbar. Hierzu ist die Achse 4 zugleich mit einem die Bewegungsbahn der Achse 4 bestimmenden Führungshebel 10 verbunden, welcher seinerseits schwenkbeweglich ist und dadurch die Aufnahme eines betriebsbedingten Momentes bei unterschiedlichen Ventilöffnungscharakterisiken gestattet. 1 shows a valve train device 1 for variable stroke adjustment of a gas exchange valve 2 an internal combustion engine not shown in a side view. The gas exchange valve 2 is here by means of an intermediate lever 3 with one around an axis 4 movable first roll 5 drivable. This role 5 is for lifting operation of the gas exchange valve 2 from a cam 6 a camshaft 7 movable drivable. A working curve of the intermediate lever 3 is for stroke adjustment by a second roller 8th of the intermediate lever 3 , which against an adjustable in different positions adjustment 9 is present, changeable. This is the axis 4 at the same time as the trajectory of the axis 4 determining guide lever 10 connected, which in turn is pivotable and thereby allows the inclusion of an operational moment at different valve opening characteristics.

Ergänzend zeigt 2 die in 1 gezeigte Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Zu erkennen ist, dass die Achse 4 mit dem die Bewegungsbahn der Achse 4 bestimmenden Führungshebel 10 verbunden ist und dadurch erreicht wird, dass der die Achse 4 tragende Zwischenhebels 3 mittels des Führungshebels 10 entlang einer vorbestimmten Bewegungsbahn beweglich. Die Nockenwelle 7 wirkt dabei auf die erste, auf der Achse 4 gelagerte Rolle 5, deren Bewegung mittels des Zwischenhebels 3 auf einen Rollenschlepphebel 11 wirkt. Das als Verstelleiste ausgeführte Verstellelement 9 ermöglicht dabei in Verbindung mit dem die Bewegungsbahn der Achse 4 bestimmenden Führungshebel 10 die Einstellung der Hubverstellung indem diese auf die zweite Rolle 8 wirkt und dadurch als Widerlager wirkt.Complementary shows 2 in the 1 shown device 1 in a perspective view. It can be seen that the axis 4 with the trajectory of the axis 4 determining guide lever 10 is connected and thereby achieved that the the axis 4 carrying intermediate levers 3 by means of the guide lever 10 movable along a predetermined trajectory. The camshaft 7 acts on the first, on the axis 4 stored roll 5 whose movement by means of the intermediate lever 3 on a roller rocker 11 acts. The adjusting element designed as a positioning strip 9 allows in connection with the movement path of the axis 4 determining guide lever 10 adjusting the stroke adjustment by placing these on the second roller 8th acts and thereby acts as an abutment.

Zusätzlich ist der Führungshebel noch in 3 dargestellt, welche einen Ausschnitt der Vorrichtung 1 in einer vergrößerten perspektivischen Darstellung zeigt. Zu erkennen ist dabei eine die Schwenkachse des Führungshebels 10 bildende zweite Achse 12, die der ersten Achse 4 gegenüberliegend angeordnet ist. Diese erste Achse 4 ist an dem Führungshebel 10 fixiert und relativ zu dem Zwischenhebel 3 schwenkbeweglich gelagert, um so die Übertragung von Momenten zu ermöglichen und damit die Verschleißanfälligkeit wesentlich zu vermindern.In addition, the guide lever is still in 3 shown, which a section of the device 1 in an enlarged perspective view shows. To recognize is a pivot axis of the guide lever 10 forming second axis 12 , the first axis 4 is arranged opposite. This first axis 4 is on the guide lever 10 fixed and relative to the intermediate lever 3 pivotally mounted, so as to allow the transmission of moments and thus significantly reduce the susceptibility to wear.

11
Vorrichtungcontraption
22
GaswechselventilGas exchange valve
33
Zwischenhebelintermediate lever
44
erste Achsefirst axis
55
erste Rollefirst role
66
Nockencam
77
Nockenwellecamshaft
88th
zweite Rollesecond role
99
Verstellelementadjustment
1010
Führungshebelguide lever
1111
RollenschlepphebelRoller cam
1212
zweite Achsesecond axis

Claims (5)

Ventiltrieb-Vorrichtung (1) zur variablen Hubverstellung eines Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine, bei der das Gaswechselventil mittels eines Zwischenhebels (3) mit einer um eine Achse (4) beweglichen ersten Rolle (5) in Wirkverbindung steht, die zur Hubbetätigung des Gaswechselventils (2) von einem Nocken (6) einer Nockenwelle (7) antreibbar ist, wobei eine Arbeitskurve des Zwischenhebels (3) zur Hubverstellung durch eine insbesondere als eine zweite Rolle (8) ausgeführte Kontaktfläche des Zwischenhebels (3), die gegen ein in unterschiedlichen Positionen festlegbares Verstellelement (9) anliegt, veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (4) mit einem die Bewegungsbahn der Achse (4) bestimmenden Führungshebel (10) verbunden ist.Valve train device ( 1 ) for the variable stroke adjustment of a gas exchange valve ( 2 ) of an internal combustion engine, wherein the gas exchange valve by means of an intermediate lever ( 3 ) with one around an axis ( 4 ) movable first roller ( 5 ) is operatively connected to the lifting operation of the gas exchange valve ( 2 ) of a cam ( 6 ) a camshaft ( 7 ) is drivable, wherein a working curve of the intermediate lever ( 3 ) for stroke adjustment by a particular as a second role ( 8th ) executed contact surface of the intermediate lever ( 3 ), which are against in under different positions adjustable adjusting element ( 9 ), is variable, characterized in that the axis ( 4 ) with a trajectory of the axis ( 4 ) determining guide levers ( 10 ) connected is. Ventiltrieb-Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungshebel (10) um eine zweite Achse (12) schwenkbeweglich angeordnet ist.Valve train device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the guide lever ( 10 ) about a second axis ( 12 ) is arranged pivotably. Ventiltrieb-Vorrichtung (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungshebel (10) in Richtung die Achse (4) beiderseits mit jeweils einem Zwischenhebel (3) verbunden ist.Valve train device ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the guide lever ( 10 ) in the direction of the axis ( 4 ) on both sides, each with an intermediate lever ( 3 ) connected is. Ventiltrieb-Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Achse (4) an dem Führungshebel (10) fixiert und relativ zu dem Zwischenhebel (3) schwenkbeweglich gelagert ist.Valve train device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the axis ( 4 ) on the guide lever ( 10 ) and relative to the intermediate lever ( 3 ) is mounted pivotably. Ventiltrieb-Vorrichtung (1) nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungshebel (10) und der Zwischenhebel (3) zu einer Baueinheit verbunden sind.Valve train device ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the guide lever ( 10 ) and the intermediate lever ( 3 ) are connected to a structural unit.
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