DE102004008671A1 - Valve drive for an I.C. engine comprises a cam switching system having an axially sliding cam piece having a first inlet cam and a second inlet cam for each inlet valve - Google Patents

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Abstract

Valve drive comprises a cam switching system (3) having an axially sliding cam piece (7) having a first inlet cam (5, 6) and a second inlet cam (5a, 6a) for each inlet valve (2). The inlet cams are activated and deactivated by a rapid axial shift of the cam piece. Preferred Features: The first and second inlet cams have the same lift but in different phases. A lever (4) is also provided as an actuating device.

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb mit vollvariabler, mechanischer Ventilhubverstellung der Einlassventile eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a valve train with fully variable, mechanical Valve lift adjustment of the intake valves of a spark-ignited internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Otto-Motoren arbeiten überwiegend mit quantitativer Laststeuerung, d.h., mit lastabhängiger Änderung der Gemischmenge. Diese wird durch unterschiedliche Drosselung des Gemisch- oder Luftstroms (BDI) variiert. Dazu dient in der Regel eine in der Ansaugleitung angeordnete Drosselklappe.Petrol engines work predominantly with quantitative load control, i.e. with load dependent change the mixture amount. This is achieved by different throttling of the Mixture or air flow (BDI) varies. This usually serves a throttle valve disposed in the intake passage.

Ein Nachteil der Drosselregelung ist der Drosselverlust, der mit abnehmendem Drosselquerschnitt, d.h. mit sinkender Last, ansteigt. Dieser Verlust kann durch eine drosselfreie Laststeuerung vermieden werden.One Disadvantage of throttle control is the throttle loss with decreasing Throttle area, i. with sinking load, rises. This loss Can be avoided by a throttle-free load control.

Dazu wird die Drosselklappe mit ihrem variierbaren Drosselquerschnitt ersetzt durch Einlassventile mit variablem Hub und entsprechend gesteuertem Zeitquerschnitt. Ein großer Ventilhub entspricht einer hohen, ein kleiner einer niedrigen Last.To is the throttle with its variable throttle cross-section replaced by inlet valves with variable stroke and accordingly controlled time cross section. A large valve lift corresponds to one high, a little a low load.

In der DE 43 26 331 ist ein Ventiltrieb mit vollvariabler, mechanischer Ventilhubsteuerung der Einlassventile eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors offenbart, wobei die Einlassventile von Einlassnocken über bekannte, steuerbare Übertragungsglieder und über Betätigungsmittel beaufschlagbar sind.In the DE 43 26 331 discloses a valve train with fully variable, mechanical valve lift control of the intake valves of a spark-ignition internal combustion engine, wherein the intake valves of intake cams are acted upon by known, controllable transfer members and via actuating means.

Die Übertragungsglieder sind bei dieser Lösung als frei bewegliche Schlepphebel ausgebildet, die sich auf einem verstellbaren Exzenter abstützen. Die Schlepphebel übertragen die Bewegung der Einlassnocken über Schwinghebel auf die Einlassventile.The transmission links are at this solution designed as a freely movable rocker arm, which is located on a support adjustable eccentric. The Transfer drag lever the movement of intake cams over Rocker arm on the intake valves.

In der DE 100 06 018 A1 ist ebenfalls ein Ventiltrieb mit vollvariabler, mechanischer Ventilhubsteuerung der Einlassventile eines Verbrennungsmotors beschrieben, wobei die Einlassnocken über bekannte, steuerbare Übertragungsglieder und über Betätigungsmittel beaufschlagbar sind.In the DE 100 06 018 A1 Also, a valve train with fully variable, mechanical valve lift control of the intake valves of an internal combustion engine is described, wherein the intake cams are acted upon by known, controllable transmission members and actuating means.

Die Übertragungsglieder sind bei dieser Ausführung zweigeteilt ausgeführt. Ein erster Hebel steht mit einem Einlassnocken in Druckkontakt. Ein zweiter Hebel ist an dem ersten angelenkt. Er stützt sich an einem verstellbaren Hohlnocken ab und beaufschlagt den Schlepphebel eines Einlassventils.The transmission links are in this version executed in two parts. A first lever is in pressure contact with an intake cam. A second lever is hinged to the first. He leans on an adjustable hollow cam and acts on the rocker arm an intake valve.

Derartige Verstellvorrichtungen zeichnen sich durch Zuverlässigkeit, Dauerhaltbarkeit und geringe Bauhöhe aus. Sie gestatten sogar eine Nullhubeinstellung und damit ein Abstellen der Einlassventile. Dieser Abstellvorgang dauert jedoch zu lange, um ein taktgenaues Ab- und Anschalten der Einlassventile und damit eine den Kraftstoffverbrauch senkende Aussetzerregelung zu verwirklichen.such Adjustment devices are characterized by reliability, durability and low height out. They even allow a zero-stroke adjustment and thus a shutdown the intake valves. However, this shutdown process takes too long to a clock-accurate switching off and on of the intake valves and thus to realize a fuel consumption reducing misfire control.

Ein weiterer Nachteil der oben bezeichneten vollvariablen, mechanischen Ven tilsteuerung besteht darin, dass die von derselben erzeugte Hubkurvenschar der Vollhubkurve ähnlich ist. Diese ist für die höchste Motordrehzahl und Motorleistung ausgelegt. Dazu muss die Steilheit der Nockenflanken so gewählt werden, dass die zulässige Beschleunigung und Verzögerung des Ventiltriebs und damit die zulässige Belastung der Bauteile nicht überschritten werden.One Another disadvantage of the above-mentioned fully variable, mechanical Ven tilsteuerung is that the Hubkurvenschar generated by the same similar to the full-stroke curve is. This is for the highest Engine speed and engine power designed. For this, the steepness must the cam flanks chosen so be that permissible Acceleration and deceleration the valve gear and thus the permissible load on the components not be exceeded.

Die der Vollhubkurve ähnliche Niedrighubkurve erhält dadurch einen sehr flachen Verlauf. Zum Erreichen einer maximalen Entdrosselung sollten die Nockenflanken im Niedrighubbereich jedoch möglichst steil und die Ventilöffnungsdauer möglichst kurz sein.The the full-stroke curve similar Low lift curve receives thus a very flat course. To reach a maximum Entschrosselung should the cam flanks in the low range, however preferably steep and the valve opening duration preferably be short.

Diese entgegen gesetzten Forderungen können mit den bekannten vollvariablen, mechanischen Ventilhubverstellungen nicht gleichzeitig erfüllt werden.These opposing claims can with the well-known fully variable, mechanical valve lift not fulfilled at the same time become.

Aufgabe der ErfindungTask of invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen haltbaren und drehzahlfesten Ventiltrieb mit vollvariabler, mechanischer Ventilhubverstellung der Einlassventile eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors zu schaffen, der kurze Ventilöffenungsdauer bei niedrigen Ventilhüben mit Füllungsoptimaler Ventilöffnungsdauer bei hohen Ventilhüben verbindet und eine Aussetzerregelung ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a durable and speed-resistant Valve drive with fully variable, mechanical valve lift adjustment the intake valves of a spark-ignited internal combustion engine create, the short valve opening time at low valve lifts with filling optimizer Valve opening period at high valve lifts connects and allows dropouts.

Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentsanspruchs 1.The Task is solved by the features of patent claim 1.

Beim Ersatz der nockenwellenfesten Einlassnocken bekannter vollvariabler, mechanischer Ventilhubsteuerungen durch das ebenfalls bekannte Nockenschaltsystem, besteht die Möglichkeit eines raschen, taktgenauen Wechselns der beiden pro Einlassventil vorgesehenen und auf dem Nockenstück ange ordneten unterschiedlichen Einlassnocken. Diese können auf vielerlei Weise modifiziert werden.At the Replacement of the camshaft-fixed intake cam known full variable, mechanical valve lift controls by the likewise known camshaft system, it is possible a rapid, tact-precise change of the two per inlet valve provided and arranged on the cam piece different Intake cams. these can be modified in many ways.

Es bietet Vorteile, dass durch Wahl zweier Nocken mit gleichem maximalen Nockenhub bei unterschiedlicher Nockenphase der übliche, kontinuierlich verstellbare Nockenwellenversteller durch einen Zweipunkt-Versteller weitgehend ersetzt werden kann. Von Vorteil ist hierbei die vom niedrigen Öldruck beim Start eines hydraulischen und von der Verstellgeschwindigkeit eines elektrischen Verstellmotors unabhängige hohe und sicher erreichbare Verstellgeschwindigkeit.It offers advantages that by choosing two cams with the same maximum Cam lift at different cam phase of the usual, continuously adjustable Camshaft adjuster largely by a two-point adjuster can be replaced. The advantage here is the low oil pressure during Start of a hydraulic and the adjusting speed of a electric variable speed motor independent high and safely achievable adjustment speed.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass der Verlauf der Nockenhubkurven der beiden Einlassnocken für unterschiedliche Drehzahlbereiche des Verbrennungsmotors optimiert ist. Eine erste Nockenkontur kann für sicheren Betrieb bei hohen Drehzahlen und die zweite für verbrauchsoptimalen Betrieb bei niedrigen Ventilhüben und Drehzahlen ausgelegt werden. Die verbrauchssenkende Entdrosselung wird bei niedrigen Drehzahlen und bei optimal ausgelegten kleinen Ventilhüben durch steile Nockenflanken und daraus folgender geringer Öffnungsdauer der Einlassventile erreicht. Da die zweite Nockenkontur nur bei niedrigen Drehzahlen zum Einsatz kommt und bei höheren Drehzahlen sofort auf die erste Nockenkontur umgeschaltet wird, bleiben die Massenkräfte und damit die Beanspruchungen des Ventiltriebs im unkritischen Bereich.A advantageous embodiment of the invention is that the course the Nockenhubkurven the two intake cam for different speed ranges of the internal combustion engine is optimized. A first cam contour can for safe Operation at high speeds and the second for consumption-optimized operation at low valve lifts and speeds are designed. The consumption-reducing de-throttling is at low speeds and optimally designed small Valve strokes through steep cam flanks and consequent low opening time the inlet valves reached. Because the second cam contour only at low speed is used and at higher speeds immediately on the first cam contour is switched, the mass forces and so that the stresses of the valve train in the uncritical range.

Bei einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung weist einer der Einlassnocken einen Nullhub auf. Der erfindungsgemäße rasche Wechsel zwischen einem Vollhubnocken und einem Nullhubnocken macht einen taktgenauen Wechsel zwischen einem feuernden und einem nicht feuernden Arbeitstakt und somit eine Aussetzerregelung möglich. Diese gestattet zusätzlich zur drosselfreien Regelung über die stufenlose Ventilhubsteuerung eine Senkung des Kraftstoffverbrauchs durch Anheben des Mitteldrucks der feuernden Zylinder. Der mögliche häufige Wechsel zwischen unbefeuertem und befeuertem Takt in jedem Zylinder sichert deren Betriebstemperatur, die für effiziente und schadstoffarme Verbrennung erforderlich ist.at an advantageous development of the invention has a the intake cam on a zero stroke. The rapid invention Switching between a full-stroke cam and a zero-stroke cam makes a tactful change between a firing and a not firing power stroke and thus a misfire control possible. These allowed additionally for throttle-free control over the continuously variable valve lift control reduces fuel consumption by raising the mean pressure of the firing cylinders. The possible frequent change between unfired and fired clock in each cylinder secures their operating temperature, which for efficient and low-emission combustion is required.

Für gewisse Einsatzfälle, z. B. bei knappem Bauraum, kann es von Vorteil sein, wenn anstelle einer Nullhubschaltung durch das Nockenschaltsystem Betätigungsmittel mit abschaltbaren Abstütz- oder Ventilbetätigungselementen vorgesehen sind.For a certain Applications, z. B. in a tight space, it may be advantageous if instead a Nullhubschaltung by the cam switching system actuating means with disconnectable support or valve actuators are provided.

In bestimmten Anwendungsfällen kann es vorteilhaft sein, wenn die Nullhubschaltung durch Betätigungsmittel mit abschaltbarem Abstütz- oder Ventilbetätigungselementen erfolgt und das Nockenschaltsystem durch entsprechende Einlassnocken als Zweipunkt-Nockenwellenversteller oder als Mittel zur drehzahl- bzw. lastabhängigen Drallvariation dient.In certain applications It may be advantageous if the Nullhubschaltung by actuating means with disconnectable support or valve actuators takes place and the cam switching system by appropriate intake cam as Two-point camshaft adjuster or as means for speed or load dependent Swirl Variation serves.

Als Betätigungsmittel kommt vorzugsweise Schlepphebel in Frage, da diese ein geringes Massenträgheitsmoment und eine einfache Druckölversorgung aufweisen. Es sind aber auch Schwing- oder Kipphebel und Schaltstößel denkbar.When actuating means Preferably, cam follower comes into question, as this is a low Moment of inertia and a simple pressure oil supply exhibit. But there are also swing or rocker arm and switch plunger conceivable.

Ein rascher und störungsfreier Wechsel der Einlassnocken wird dadurch erreicht, dass diese auf dem Nockenstück paarweise nebeneinander angeordnet sind und einen gleichen Grundkreisdurchmesser aufweisen. Dadurch wird im hubfreien Bereich der Nocken ein stufenloser Übergang zwischen denselben erreicht.One faster and more trouble-free Changing the intake cam is achieved by this on the cam piece arranged in pairs next to each other and a same base circle diameter exhibit. As a result, in the stroke-free area of the cams a stepless transition reached between them.

Dadurch, dass an beiden Enden des Nockenstücks zylindrische Abschnitte vorgesehen sind, in die je eine radiale, schraubenförmig und zur anderen spiegelsymmetrisch ausgebildete Verschiebenut eingearbeitet ist und dass in jede Verschiebenut abwechselnd ein zylinderkopffester, unabhängig steuerbarer Aktuator radial ein- und ausfahrbar ist, wird jede Verschieberichtung durch eine eigene Verschiebenut und den dazu gehörigen Aktuator gesteuert. Nach erfolgter Verschiebung der Einlassnocken gelangt der jeweilige Aktuator durch die in den Umfang der zylindrischen Abschnitte auslaufenden Verschiebenuten wieder in seine Ausgangsstellung zurück, während das Nockenstück in seiner neuen Stellung verrastet wird.Thereby, that at both ends of the cam piece cylindrical sections are provided, in each of which a radial, helical and incorporated to the other mirror symmetrical sliding groove is and that in each shift groove alternately a cylinder head fixed, independently controllable actuator is radially retractable and extendable, each direction of displacement controlled by its own Verschiebenut and the associated actuator. To Successful displacement of the intake cam passes the respective actuator by the expiring in the circumference of the cylindrical portions Shift grooves back to its original position while the cam piece locked in his new position.

Es ist auch denkbar, durch eine schaltbare Abstützung der Schlepphebel diese für eine Aussetzerregelung zu benutzen, während das Nockenschaltsystem den oben beschriebenen Möglichkeiten eines schnellen und funktionssicheren Zweipunkt-Nockenwellenverstellers oder einer drehzahl- bzw. lastabhängigen Drallvariation im Zylinder dient.It is also conceivable by a switchable support the rocker arm this for one To use misfire control while the camshaft system the above-described possibilities of a fast and functionally reliable two-point camshaft adjuster or a speed or load-dependent Swirl variation in the cylinder is used.

Es hat Vorteile, dass ein Übertragungsglied einen Zwischenhebel pro Einlassventil aufweist, der auf einer Verstellwelle schwenkbar gelagert und mit einem Rasthebel schwenkbar verbunden ist, wobei der Zwischenhebel über eine Rolle mit einem der Einlassnocken und der Rasthebel, der um die Achse der Rolle schwenkbar ist, über eine andere Rolle mit einem Hohlnocken in Druckkontakt steht, der mit der Verstellwelle verdrehfest verbunden ist und dass der Rasthebel eine Druckkufe aufweist, die in Druckkontakt zu einer Schlepphebelrolle des Schlepphebels steht. Aufgrund der Geometrie dieses Übertragungsglieds wird mit abnehmendem Einlassventilhub die jeweilige Öffnungslänge der Einlassventile verringert, was der Entdrosselung dient.It has advantages that a transmission link one Intermediate lever per inlet valve, which on an adjusting shaft pivotally mounted and pivotally connected to a locking lever is, with the intermediate lever over a roller with one of the intake cams and the detent lever around the axis of the roller is pivotable over another roller with one Hollow cam is in pressure contact, which is rotationally fixed with the adjusting shaft is connected and that the locking lever has a pressure pad, the is in pressure contact with a cam follower roller of the finger lever. Due to the geometry of this transfer element becomes with decreasing inlet valve lift the respective opening length of Inlet valves reduce what the Entdrosselung serves.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt ist.Further features of the invention will become apparent from the following description and the drawing tions on which an embodiment of the invention is shown schematically.

Es zeigen:It demonstrate:

1 Eine perspektivische Darstellung einer mechanischen Verstellvorrichtung zur stufenlosen Variation des Ventilhubs der Einlassventile und ein Nockenschaltsystem; 1 A perspective view of a mechanical adjusting device for continuously varying the valve lift of the intake valves and a cam switching system;

2 eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Bauteile. 2 a side view of in 1 shown components.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenFull Description of the drawings

In 1 ist eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kombination einer an sich bekannten mechanischen Verstellvorrichtung 1 zur stufenlosen Variation des Ventilhubs der Einlassventile 2 eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors mit einem ebenfalls bekannten Nockenschaltsystem 3 und einem Schlepphebel 4 dargestellt. 2 zeigt eine Seitenansicht obiger Bauteile.In 1 is a perspective view of a combination according to the invention of a known mechanical adjustment device 1 for stepless variation of the valve lift of the intake valves 2 a spark-ignited internal combustion engine with a likewise known camshaft system 3 and a drag lever 4 shown. 2 shows a side view of the above components.

Die in 1 und 2 dargestellte Kombination dient einer drosselfreien Laststeuerung, und einer Aussetzer-Regelung mit dem Ziel einer Absenkung des Kraftstoffverbrauchs und einer Erhöhung der Vollleistung.In the 1 and 2 shown combination is a throttle-free load control, and a misfire control with the aim of lowering the fuel consumption and increasing the full power.

Die Verstellvorrichtung 1 wird von Nocken 5, 5a; 6, 6a eines Nockenstücks 7 angetrieben, das auf einer Keilwelle 8 verdrehfest und axial verschiebbar angeordnet ist. Die Keilwelle 8 wird wie eine Nockenwelle mit halber Kurbelwellendrehzahl angetrieben.The adjusting device 1 is from cams 5 . 5a ; 6 . 6a a cam piece 7 driven, on a splined shaft 8th is arranged rotationally fixed and axially displaceable. The splined shaft 8th is driven like a camshaft with half crankshaft speed.

Die Nockenbewegung wird auf eine Rolle 9 eines Zwischenhebels 10 übertragen, der auf einer Verstellwelle 11 schwenkbar gelagert ist.The cam movement is on a roll 9 an intermediate lever 10 transferring that on an adjusting shaft 11 is pivotally mounted.

Die Verstellwelle 11 ist mit einem Hohlnocken 12 verdrehfest verbunden. Dieser steht mit einer anderen Rolle 13 eines Rasthebels 14 in Druckkontakt. Der Rasthebel 14 ist über die Achse der Rolle 9 mit dem Zwischenhebel 10 schwenkbar verbunden. Dieser weist eine Druckkufe 15 auf, die in Druckkontakt mit einer Schlepphebelrolle 16 eines Schlepphebels 4 steht. Dieser stützt sich auf einer zylinderkopffesten Abstützung 17 und auf dem Einlassventil 2 ab.The adjusting shaft 11 is with a hollow cam 12 rotationally connected. This stands with a different role 13 a locking lever 14 in pressure contact. The locking lever 14 is about the axis of the roll 9 with the intermediate lever 10 pivotally connected. This has a pressure pad 15 on, in pressure contact with a cam follower roller 16 a rocker arm 4 stands. This relies on a cylinder-head-fixed support 17 and on the inlet valve 2 from.

Das Nockenschaltsystem 3 besteht aus dem Nockenstück 7, der Keilwelle 8, einem Mittenlager 18 im Zylinderkopf 24 und zwei zylinderkopffesten Aktuatoren 19.The camshaft system 3 consists of the cam piece 7 , the splined shaft 8th , a center warehouse 18 in the cylinder head 24 and two cylinder head fixed actuators 19 ,

Das Nockenstück 7 weist eine zur Keilwelle 8 passende Innenverzahnung auf, durch die es mit der Keilwelle 8 verdrehfest verbunden und auf derselben axial verschiebbar ist.The cam piece 7 has one to the spline 8th Matching internal teeth through which it with the spline 8th is rotationally connected and axially displaceable on the same.

Das Nockenstück 7 besitzt eine zum Mittenlager 18 gehörende Lagerstelle 20, deren Breite die des Mittenlagers 18 um den Verschiebeweg des Nockenstücks 7 übertrifft.The cam piece 7 owns one to the center camp 18 belonging depository 20 whose width is that of the center bearing 18 about the displacement of the cam piece 7 surpasses.

Auf beiden Seiten der Lagerstelle 20 befindet sich je ein Nockenpaar mit den Nocken 5, 5a bzw. 6, 6a, die sich durch Hub, Phasenlage und Öffnungslänge unterscheiden können. In 1 und 2 sind sämtliche Nocken 5, 5a bzw. 6, 6a mit gleichem Grundkreisdurchmesser und gleicher Phasenlage ausgebildet. Die Nocken 5, 6 sind Vollhub-Nocken, die Nocken 5a, 6a sind Teilhub-Nocken.On both sides of the depository 20 There is a pair of cams with the cams 5 . 5a respectively. 6 . 6a , which may differ in terms of stroke, phase position and opening length. In 1 and 2 are all cams 5 . 5a respectively. 6 . 6a formed with the same base circle diameter and the same phase position. The cams 5 . 6 are full-stroke cams, the cams 5a . 6a are partial lift cams.

An beiden Enden des Nockenstücks 7 sind zylindrische Abschnitte 21 vorgesehen. In diese ist je eine radiale Verschiebenut 22, 23 eingearbeitet, die spiegelsymmetrisch und schraubenförmig ausgebildet sind und die in den Umfang der zylindrischen Abschnitte 21 auslaufen. Sie besitzen einen Rechteckquerschnitt. In die Verschiebenuten 22, 23 ist je ein unabhängig schaltbarer, zur Achse der Keilwelle 8 gerichteter, zylinderkopffester Aktuator 19 mit einer zylindrischen Spitze 26 einfahrbar.At both ends of the cam piece 7 are cylindrical sections 21 intended. In this is ever a radial displacement groove 22 . 23 incorporated, which are mirror-symmetrical and helical and formed in the circumference of the cylindrical sections 21 leak. They have a rectangular cross-section. In the displacement grooves 22 . 23 is ever an independently switchable, to the axis of the spline 8th directed, cylinder-head-proof actuator 19 with a cylindrical tip 26 retracted.

Die mechanische Verstellvorrichtung 1 in erfindungsgemäßer Kombination mit dem Nockenschaltsystem 3 funktioniert folgendermaßen:
Die von den Vollhub-Nocken 5, 6 des Nockenstücks 7 über die Rollen 9 angetriebenen Zwischenhebel 10 schwenken um die Verstellwelle 11 und treiben dabei die Rasthebel 14 an. Deren andere Rollen 13 wälzen sich auf einer Nockenbahn 25 der Hohlnocken 12 ab, während die Druckkufen 15 der Rasthebel 14 auf den Schlepphebelrollen 16 der Schlepphebel 4 gleiten.The mechanical adjustment device 1 in inventive combination with the cam switching system 3 works like this:
The one of the full-stroke cams 5 . 6 of the cam piece 7 about the roles 9 driven intermediate lever 10 swing around the adjusting shaft 11 and drive the locking lever 14 at. Their other roles 13 roll on a cam track 25 the hollow cam 12 off while the pressure skids 15 the locking lever 14 on the cam followers 16 the rocker arm 4 slide.

Bei der in 2 dargestellten Position der Verstellwelle 11 befinden sich die Hohlnocken 12 in Nullhub-Stellung, so dass die Rasthebel 14 während des gesamten Nockenhubs der Vollhub-Nocken 5, 6 zwischen dem flachen Teil der Nockenbahnen 25 und den Schwenkhebelrollen 16 drucklos gleiten.At the in 2 shown position of the adjusting shaft 11 are the hollow cams 12 in zero-stroke position, so that the locking lever 14 full-stroke cam during the entire cam lift 5 . 6 between the flat part of the cam tracks 25 and the swivel lever rollers 16 slide without pressure.

Durch Drehen der Verstellwelle 11 und damit der Hohlnocken 12 im Gegenuhrzeigersinn, gelangt der steile Teil der Nockenbahnen 25 in den Bewegungsbereich der anderen Rollen 13, so dass diese in Richtung Schwenkhebel 4 abgelenkt werden. Diese Ablenkbewegung wird von den anderen Rollen 13 über die Rasthebel 14 und deren Druckkufen 15 auf die Schlepphebelrollen 16 und von dort über die Schlepphebel 4 auf die Einlassventile 2 übertragen.By turning the adjusting shaft 11 and thus the hollow cam 12 counterclockwise, enters the steep part of the cam tracks 25 in the range of motion of the other roles 13 so that these swivel lever in direction 4 to get distracted. This deflection movement is different from the other roles 13 over the locking lever 14 and their pressure skids 15 on the cam followers 16 and from there over the drag levers 4 on the inlet valves 2 transfer.

Da die mechanische Verstellvorrichtung 1 für eine taktgenaue Nullhub-Einstellung zu langsam reagiert, wird diese Funktion erfindungsgemäß durch das Nockenschaltsystem 3 verwirklicht. Hierbei sind die Nocken 5, 6 als Vollhub-Nocken und die Nocken 5a, 6a als Nullhub-Nocken ausgebildet. Durch Einfahren der Aktuatoren 19 in die entsprechende Verschiebenut 22, 23 werden die Nocken in ihrer Grundkreisphase in die Position der Rolle 9 bzw. aus derselben verschoben und dadurch taktgenau aktiviert bzw. inaktiviert.Because the mechanical adjusting device 1 For a clock-accurate zero-stroke setting reacts too slowly, this function is inventively by the cam switching system 3 realized. Here are the cams 5 . 6 as Vollhub cam and the cams 5a . 6a designed as Nullhub cam. By retracting the actuators 19 into the corresponding Ver sliding groove 22 . 23 The cams are in their base circle phase in the position of the role 9 or moved out of the same and thus activated or deactivated clock-exactly.

Da die Verschiebenuten 22, 23 in den Umfang der zylindrischen Abschnitte 21 auslaufen, werden die eingefahrenen Aktuatoren 19 nach einer Umdrehung der Keilwelle 8 zurück in ihre Ausgangsposition verstellt, während das Nockenstück 7 in der neuen Position verrastet ist.Because the sliding grooves 22 . 23 in the circumference of the cylindrical sections 21 leak, are the retracted actuators 19 after one revolution of the splined shaft 8th moved back to its original position while the cam piece 7 locked in the new position.

In gleicher Weise können auch Nockenschaltsysteme 3 mit Einlassnocken 5, 5a; 6, 6a zum Einsatz kommen, die unterschiedliche Nockenhübe, Nockenkonturen und Phasenlagen aufweisen und die als Mittel zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs dienen, während eine Aussetzerregelung z. B. durch schaltbare Schlepphebel 4 realisierbar bleibt.In the same way can also cam switching systems 3 with inlet cam 5 . 5a ; 6 . 6a come used that have different cam strokes, cam contours and phase angles and that serve as a means to reduce fuel consumption, while a misfire control z. B. by switchable drag lever 4 remains feasible.

11
Vollvariable, mechanische VentilhubsteuerungFully variable, mechanical valve lift control
22
Einlassventilintake valve
33
NockenschaltsystemCam Switch System
44
Schlepphebelcam follower
5, 5a5, 5a
Nockencam
6, 6a6 6a
Nockencam
77
Nockenstückcam piece
88th
Keilwellesplined shaft
99
Rollerole
1010
Zwischenhebelintermediate lever
1111
Verstellwelleadjusting
1212
Hohlnockenhollow cam
1313
Andere RolleOther role
1414
Rasthebellocking lever
1515
Druckkufepressure pad
1616
SchlepphebelrolleCam follower roller
1717
Abstützungsupport
1818
Mittenlagercenter support
1919
Aktuatoractuator
2020
Lagerstelledepository
2121
Zylindrischer Abschnittcylindrical section
2222
Verschiebenutshift groove
2323
Verschiebenutshift groove
2424
Zylinderkopfcylinder head
2525
Nockenbahncam track
2626
Zylindrische Spitzecylindrical top

Claims (11)

Ventiltrieb mit vollvariabler, mechanischer Ventilhubsteuerung (1) der Einlassventile (2) eines fremdgezündeten Verbrennungsmotors, wobei die Einlassventile (2) von Einlassnocken über bekannte, steuerbare Übertragungsglieder und über Betätigungsmittel beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle üblicher, nockenwellenfester Einlassnocken vorzugsweise ein an sich bekanntes Nockenschaltsystem (3) mit einem axial verschiebbaren Nockenstück (7) vorgesehen ist, das für jedes Einlassventil (2) einen ersten Einlassnocken (5, 6) und einen zweiten Einlassnocken (5a, 6a) aufweist, wobei die Einlassnocken (5, 6; 5a, 6a) durch entsprechend schnelles axiales Verschieben der Nockenstücks (7) taktgenau aktivierbar und deaktivierbar sind.Valve train with fully variable, mechanical valve lift control ( 1 ) of the intake valves ( 2 ) of a spark-ignited internal combustion engine, wherein the intake valves ( 2 ) can be acted upon by inlet cam via known, controllable transmission members and actuating means, characterized in that instead of conventional, camshaft-fixed inlet cam preferably a per se known camshaft system ( 3 ) with an axially displaceable cam piece ( 7 ) provided for each inlet valve ( 2 ) a first intake cam ( 5 . 6 ) and a second intake cam ( 5a . 6a ), wherein the intake cam ( 5 . 6 ; 5a . 6a ) by correspondingly fast axial displacement of the cam pieces ( 7 ) can be activated to the exact clock and deactivated. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Einlassnocken (5, 6; 5a, 6a) gleichen Hub, jedoch ungleiche Phase aufweisen.Valve gear according to claim 1, characterized in that the first and second intake cams ( 5 . 6 ; 5a . 6a ) same stroke, but have unequal phase. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der Nockenhubkurven der beiden Einlassnocken (5, 6; 5a, 6a) für unterschiedliche Drehzahlbereiche des Verbrennungsmotors optimiert ist.Valve gear according to claim 1, characterized in that the course of the Nockenhubkurven the two intake cam ( 5 . 6 ; 5a . 6a ) is optimized for different speed ranges of the internal combustion engine. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Einlassnocken (5, 6; 5a, 6a) einen Nullhub aufweist.Valve gear according to claim 1, characterized in that one of the intake cam ( 5 . 6 ; 5a . 6a ) has a zero lift. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle einer Nullhubschaltung durch das Nockenschaltsystem (3) Betätigungsmittel mit abschaltbaren Abstütz- oder Ventilbetätigungselementen vorgesehen sind.Valve gear according to claim 4, characterized in that instead of a zero-stroke circuit by the cam switching system ( 3 ) Actuating means are provided with turn-off support or valve actuation elements. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nullhubschaltung durch Betätigungsmittel mit abschaltbaren Abstütz- oder Ventilbetätigungselementen erfolgt und dass das Nockenschaltsystem (3) durch entsprechende Einlassnocken (5, 5a; 6, 6a) als Zweipunkt-Nockenwellenversteller oder als Mittel zur drehzahl- bzw. lastabhängigen Drallvariation dient.Valve gear according to claim 5, characterized in that the zero-stroke circuit is effected by actuation means with disconnectable support or valve actuation elements and that the camshaft system ( 3 ) by appropriate intake cam ( 5 . 5a ; 6 . 6a ) serves as a two-point camshaft adjuster or as a means for speed or load-dependent swirl variation. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsmittel vorzugsweise als Schlepphebel (4) ausgebildet sind.Valve gear according to claim 6, characterized in that the actuating means preferably as a drag lever ( 4 ) are formed. Ventiltriebtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassnocken (5, 5a; 6, 6a) auf dem Nockenstück (7) paarweise nebeneinander angeordnet sind und einen gleichen Grundkreisdurchmesser aufweisen.Valve drive according to claim 1, characterized in that the intake cam ( 5 . 5a ; 6 . 6a ) on the cam piece ( 7 ) are arranged in pairs next to each other and have a same base circle diameter. Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Enden des Nockenstücks (7) zylindrische Abschnitte (21) vorgesehen sind, in die je eine radiale, schraubenförmig und zur anderen spiegelsymmetrisch ausgebildete Verschiebenut (22, 23) eingearbeitet ist und dass in jede Verschiebenut (22, 23) abwechselnd ein zylinderkopffester, unabhängig steuerbarer Aktuator (19) radial einfahrbar ist.Valve gear according to claim 8, characterized in that at both ends of the cam piece ( 7 ) cylindrical sections ( 21 ) are provided, in each of which a radial, helical and mirror-symmetrical designed to the other displacement groove ( 22 . 23 ) and that in each displacement groove ( 22 . 23 ) alternately a cylinder head fixed, independently controllable actuator ( 19 ) is radially retractable. Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Verschiebenuten (22, 23), die vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, in den Umfang der zylindrischen Abschnitte (21) auslaufen.Valve gear according to claim 9, characterized gekenn draws that the ends of the sliding grooves ( 22 . 23 ), which preferably have a rectangular cross section, in the circumference of the cylindrical portions ( 21 ) leak. Ventiltrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein bevorzugtes, bekanntes Übertragungsglied einen Zwischenhebel (10) pro Einlassventil (2) aufweist, der auf einer Verstellwelle (11) schwenkbar gelagert und mit einem Rasthebel (14) schwenkbar verbunden ist, wobei der Zwischenhebel (10) über eine Rolle (9) mit einem der Einlassnocken (5, 5a bzw. 6, 6a) und der Rasthebel (14), der um die Achse der Rolle (9) schwenkbar ist, über eine andere Rolle (13) mit einem Hohlnocken (12) in Druckkontakt steht, der mit der Verstellwelle (11) verdrehfest verbunden ist, wobei der Rasthebel (14) eine Druckkufe (15) aufweist, die in Druckkontakt zu einer Schlepphebelrolle (16) des Schlepphebels (4) steht.Valve gear according to claim 10, characterized in that a preferred, known transmission member, an intermediate lever ( 10 ) per inlet valve ( 2 ), which on an adjusting shaft ( 11 ) pivotally mounted and with a locking lever ( 14 ) is pivotally connected, wherein the intermediate lever ( 10 ) about a roll ( 9 ) with one of the intake cams ( 5 . 5a respectively. 6 . 6a ) and the locking lever ( 14 ), which is about the axis of the roll ( 9 ) is pivotable about another role ( 13 ) with a hollow cam ( 12 ) is in pressure contact with the adjusting shaft ( 11 ) is rotationally connected, wherein the locking lever ( 14 ) a pressure pad ( 15 ), which in pressure contact with a cam follower roller ( 16 ) of the rocker arm ( 4 ) stands.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102006011981A1 (en) * 2006-03-16 2007-09-20 Schaeffler Kg Gas exchanging valves controlling device for reciprocating internal-combustion engine, has cam stroke reducing unit variably reducing stroke of set of cams, and hydrostatic transmission unit varying volume in hydraulic pressure chamber

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DE10148177A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-17 Ina Schaeffler Kg Valve drive with valve stroke reversal for gas exchange valves of 4-stroke IC engines has slide grooves extending across each other due to location at small relative distance, to reduce axial space requirement

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