DE102004021375B4 - Valve gear of an internal combustion engine with at least one camshaft - Google Patents

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Abstract

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle (1), auf der mindestens ein Nockenträger (2) drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mindestens eine Nockenwelle (1) durch einen mindestens einen der Nockenträger (2) umfassenden Lagerblock (3) gelagert ist, wobei auf beiden Seiten des Lagerblocks (3) eine ein Axiallager bildende Anschlagsfläche (3.2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Zylinderkopf (8) und einen Leiterrahmen (9) aufweist, wobei eine untere Hälfte des Lagerblocks (3) von dem Zylinderkopf (8) und eine obere Hälfte des Lagerblocks (3) von dem Leiterrahmen (9) gebildet wird, und dass in den zwei Anschlagsflächen (3.2) des Lagerblocks (3) jeweils zwei Schmiermitteltaschen (7) ausgebildet sind, die in der oberen Hälfte des Lagerblocks (3) vorliegen, und die gegenüber einer Senkrechten zur Zylinderkopfebene, welche die Nockenwelle (1) radial mittig schneidet, einen Winkel von etwa ±30 Grad bis ±60 Grad aufweisen.Valve gear of an internal combustion engine having at least one camshaft (1) on which at least one cam carrier (2) is arranged rotationally fixed and axially displaceable, wherein the at least one camshaft (1) by a at least one of the cam carrier (2) comprehensive bearing block (3) is mounted , wherein on both sides of the bearing block (3) forming a thrust bearing abutment surface (3.2) is formed, characterized in that the internal combustion engine comprises a cylinder head (8) and a lead frame (9), wherein a lower half of the bearing block (3) of the cylinder head (8) and an upper half of the bearing block (3) of the lead frame (9) is formed, and that in the two abutment surfaces (3.2) of the bearing block (3) in each case two lubricant pockets (7) are formed, in the upper Half of the bearing block (3) are present, and with respect to a perpendicular to the cylinder head plane, which intersects the camshaft (1) radially centered, an angle of about ± 30 degrees b is ± 60 degrees.

Description

Die Erfindung betrifft den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to the valve train of an internal combustion engine having at least one camshaft according to the preamble of claim 1.

Zur Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften von Brennkraftmaschinen sind mechanische Vorrichtungen bekannt, die das Arbeitsspiel des Ventiltriebes beeinflussen und beispielsweise eine drehzahlabhängige Veränderung der Öffnungszeiten oder des Hubes der Gaswechselventile ermöglichen.To improve the thermodynamic properties of internal combustion engines mechanical devices are known which influence the working cycle of the valve train and, for example, allow a speed-dependent change in the opening times or the stroke of the gas exchange valves.

Aus der Druckschrift DE 42 30 877 A1 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der ein Nockenträger drehfest und axial verschiebbar auf einer Grundnockenwelle angeordnet ist. Der Nockenträger besteht dabei aus einem rohrförmigen Träger, auf dem mindestens ein Nocken angeordnet ist, bei dem aus einem gemeinsamen Grundkreis axial versetzt mehrere unterschiedliche Nockenlaufbahnen hervorgehen. Durch das axiale Verschieben des Nockenträgers auf der Grundnockenwelle wird ein Gaswechselventil durch die unterschiedlich geformten Nockenlaufbahnen betätigt, wobei sich die Nockenlaufbahnen in der Hubkontur und/oder in der Phasenlage unterscheiden können.From the publication DE 42 30 877 A1 is such a device is known in which a cam carrier is arranged rotationally fixed and axially displaceable on a base camshaft. The cam carrier consists of a tubular support on which at least one cam is arranged, in which emerge from a common base circle axially offset several different cam tracks. By the axial displacement of the cam carrier on the base camshaft a gas exchange valve is actuated by the differently shaped cam tracks, wherein the cam tracks may differ in the Hubkontur and / or in the phase position.

Aus der Druckschrift DE 101 48 243 A1 ist eine Weiterbildung dieser Vorrichtung beschrieben, wobei offenbart ist, dass die Grundnockenwelle und der Nockenträger durch eine axial verlaufende Vielzahn-Verzahnung miteinander verbunden sind, wobei die Nockenwelle eine Außenverzahnung und der Nockenträger eine Innenverzahnung aufweisen. Zudem ist in der Druckschrift beschrieben, dass auf dem Nockenträger zum Betätigen zweier einlassseitiger Gaswechselventile eines Zylinders zwei Nocken angeordnet sind, wobei die zwei Nocken jeweils zwei Kurvenbahnen aufweisen. Die Nockenwelle und ein Nockenträger sind dabei durch einen Lagerblock gelagert, der den Nockenträger zwischen den zwei Nocken umfasst.From the publication DE 101 48 243 A1 a development of this device is described, wherein it is disclosed that the base camshaft and the cam carrier are interconnected by an axially extending multi-tooth teeth, the camshaft having an outer toothing and the cam carrier having an internal toothing. In addition, it is described in the document that two cams are arranged on the cam carrier for actuating two inlet-side gas exchange valves of a cylinder, wherein the two cams each have two cam tracks. The camshaft and a cam carrier are supported by a bearing block which comprises the cam carrier between the two cams.

Weiterhin aus der Druckschrift DE 10 2004 011 586 A1 ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle bekannt, auf der drehfest und axial verschiebbar mindestens ein Nockenträger angeordnet ist, bei dem zwischen der mindestens einen Nockenwelle und dem mindestens einen Nockenträger Mittel zum Aufbringen einer axialen Spannkraft ausgebildet sind, durch welche der mindestens eine Nockenträger axial fixiert ist.Furthermore, from the document DE 10 2004 011 586 A1 a valve train of an internal combustion engine with at least one camshaft known on the rotatably and axially displaceable at least one cam carrier is arranged in which between the at least one camshaft and the at least one cam carrier means for applying an axial clamping force are formed, through which the at least one cam carrier axially is fixed.

Weiterhin sind in Decker, Karl-Heinz; „Maschinenelemente: Gestaltung und Berechnung”; 8. Auflage; Carl Hanser Verlag, München, Wien; 1982; Seite 288 (ISBN 3-446-13558-8) eine Schmierstoffzufuhr sowie Schmiersysteme beschrieben.Furthermore, Decker, Karl-Heinz; "Machine Elements: Design and Calculation"; 8th edition; Carl Hanser Verlag, Munich, Vienna; 1982; Page 288 (ISBN 3-446-13558-8) a lubricant supply and lubrication systems described.

Schließlich beschreibt die Druckschrift DE 101 48 179 A1 einen Ventiltrieb mit Ventilhubumschaltung für die Gaswechselventile eines Vier-Takt-Verbrennungsmotors, mit folgenden Merkmalen: eine Zahnwelle mit axialer Außenverzahnung und zumindest einem Nockenstück pro Zylinder, das eine dazu passende Innenverzahnung aufweist, wodurch es drehfest und axial verschiebbar mit der Zahnwelle verbunden ist; das Nockenstück weist pro Gaswechselventil zumindest zwei nebeneinander liegende Nocken mit unterschiedlichem Hub und gleichem Grundkreisdurchmesser sowie mit zwei am Umfang des Nockenstücks angeordneten, vorzugsweise spielgelsymetrisch ausgebildeten Verschiebenuten auf; gehäusefeste, radial zu dem Nockenstück hin bewegbare Aktuatorstifte, durch deren Zusammenwirken mit den Verschiebenuten das Nockenstück axial verschiebbar ist. Die bei einer Lagerung der Zahnwelle in der Mitte zwischen den Gaswechselventilen erforderliche Teilung des Nockenstücks und die daraus folgenden Platzprobleme werden dadurch vermieden, dass der Zylinder ein Lager zur Stützung der Zahnwelle in der Mitte zwischen seinen Gaswechselventilen und ein einziges Nockenstück zur Betätigung derselben aufweist und dass die zugehörige Lagerstelle am Außenumfang des Nockenstücks angeordnet ist.Finally, the document describes DE 101 48 179 A1 a valve lift with valve lift for the gas exchange valves of a four-stroke internal combustion engine, comprising: a toothed shaft with external axial teeth and at least one cam piece per cylinder having a mating internal toothing, whereby it is rotatably and axially slidably connected to the toothed shaft; the cam piece has per gas exchange valve at least two adjacent cams with different stroke and the same base circle diameter and with two arranged on the circumference of the cam piece, preferably spielgelsymetrisch trained sliding grooves on; fixed to the housing, radially movable towards the cam piece towards actuator pins through the interaction with the sliding grooves, the cam piece is axially displaceable. The required with a bearing of the toothed shaft in the middle between the gas exchange valves division of the cam piece and consequent space problems are avoided in that the cylinder has a bearing for supporting the toothed shaft in the middle between its gas exchange valves and a single cam piece for operating the same and that the associated bearing point is arranged on the outer circumference of the cam piece.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, bei dem die Lagerung der Nockenwelle und des Nockenträgers verbessert ausgebildet ist, wobei insbesondere Verschleißerscheinungen beim Betrieb des Ventiltriebes vermieden werden.The invention has for its object to provide the valve train of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, wherein the bearing of the camshaft and the cam carrier is formed improved, in particular wear and tear during operation of the valve train can be avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a valve train with the features of claim 1.

Die Brennkraftmaschine ist mit einem einen Leiterrahmen tragenden Zylinderkopf ausgebildet. Dadurch wird eine Hälfte des Lagerblocks von dem Zylinderkopf gebildet, während die andere Hälfte des Lagerblocks von dem Leiterrahmen gebildet wird.The internal combustion engine is formed with a cylinder head carrying a ladder frame. As a result, one half of the bearing block is formed by the cylinder head, while the other half of the bearing block is formed by the lead frame.

Es ist vorgesehen, dass in den zwei Anschlagsflächen des Lagerblocks jeweils zwei Schmiermitteltaschen ausgebildet werden. Diese zwei Schmiermitteltaschen einer Anschlagsfläche werden in der höher gelegenen Hälfte des Lagerblocks angeordnet. Dabei weisen die zwei Schmiermitteltaschen gegenüber einer Senkrechten zur Zylinderkopfebene, welche die Nockenwelle radial mittig schneidet, einen Winkel von etwa ±30 Grad bis etwa ±60 Grad auf. Beispielsweise weist die erste Schmiermitteltasche einen Winkel von –45 Grad, die zweite einen Winkel von +45 Grad auf. Dadurch kann die Brennkraftmaschine auch geneigt verbaut werden, wodurch das Schmiermittel immer aus einer der Schmiermitteltaschen nicht ablaufen kann.It is envisaged that in each case two lubricant pockets are formed in the two abutment surfaces of the bearing block. These two lubricant pockets of a stop surface are placed in the higher half of the bearing block. In this case, the two lubricant pockets at an angle to the cylinder head plane, which intersects the camshaft radially centered, an angle of about ± 30 degrees to about ± 60 degrees. For example, the first one Lubricant pocket an angle of -45 degrees, the second an angle of +45 degrees. As a result, the internal combustion engine can also be mounted inclined, whereby the lubricant can not always drain from one of the lubricant pockets.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf dem mindestens einen Nockenträger mindestens zwei Nocken angeordnet sind, wobei der den Nockenträger umfassende Lagerblock vorteilhaft zwischen den zwei Nocken angeordnet ist. Dabei bilden die inneren Seitenflächen der zwei Nocken die Gegenflächen für die zwei Anschlagsflächen des Lagerblocks.In an advantageous development of the invention it is provided that at least two cams are arranged on the at least one cam carrier, wherein the bearing block comprising the cam carrier is advantageously arranged between the two cams. The inner side surfaces of the two cams form the mating surfaces for the two abutment surfaces of the bearing block.

Während ein Nockenträger vorzugsweise aus einer Stahllegierung gefertigt wird, wird der Lagerblock aus einem Gussmaterial, beispielsweise Aluminiumguss, gefertigt. Dadurch ist es notwendig, dass die zwei das weichere Material aufweisenden Anschlagsflächen des Lagerblocks einen kleineren Durchmesser aufweisen als die das härtere Material aufweisenden inneren Seitenflächen der zwei Nocken des Nockenträgers. Somit wird ein Einschleifen des härteren Materials in das weichere Material mit der Folge einer Kontaktflächenzunahme vermieden, durch welche es zu einem verstärkten Reiben und sogar zu einem Kleben des Nockenträgers an dem Lagerblock kommen könnte.While a cam carrier is preferably made of a steel alloy, the bearing block is made of a cast material, such as cast aluminum. As a result, it is necessary that the two softer material having abutment surfaces of the bearing block have a smaller diameter than the harder material having inner side surfaces of the two cams of the cam carrier. Thus, a grinding of the harder material into the softer material is avoided with the result of a contact surface increase, which could lead to increased rubbing and even sticking of the cam carrier to the bearing block.

Dabei sind die zwei Anschlagsflächen des Lagerblocks an dem Übergang zwischen dem Zylinderkopf und dem Leiterrahmen axial abgeflacht, wodurch das Entstehen eines Vorsprungs zwischen dem Zylinderkopf und dem Leiterrahmen in der Anschlagsfläche vermieden wird, an dem die inneren Seitenflächen der Nocken des Nockenträgers reiben könnten.In this case, the two abutment surfaces of the bearing block are axially flattened at the transition between the cylinder head and the lead frame, whereby the emergence of a projection between the cylinder head and the lead frame is avoided in the abutment surface on which the inner side surfaces of the cam of the cam carrier could rub.

Entsprechend der Drehrichtung der Nockenwelle braucht nur die Seite der Anschlagsflächenhälfte des Lagerblocks am Übergang zwischen dem Zylinderkopf und dem Leiterrahmen axial abgeflacht werden, auf die sich die Nockenwelle beim Betrieb der Brennkraftmaschine zudreht.According to the direction of rotation of the camshaft, only the side of the abutment surface half of the bearing block at the transition between the cylinder head and the lead frame needs to be axially flattened, to which the camshaft rotates during operation of the internal combustion engine.

Für die mindestens zwei Nocken des Nockenträgers ist vorgesehen, dass jeder Nocken mindestens zwei unterschiedliche Nockenlaufbahnen aufweist, wodurch ein Gaswechselventil durch das axiale Verschieben des Nockenträgers unterschiedlich betätigt wird.For the at least two cams of the cam carrier is provided that each cam has at least two different cam tracks, whereby a gas exchange valve is actuated differently by the axial displacement of the cam carrier.

Durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bei dem der Lagerblock die Funktion eines Radiallagers und eines Axiallagers übernimmt, ist eine zuverlässige Schmiermittelversorgung gewährleistet, wodurch Verschleißerscheinungen durch das axiale Verschieben der Nockenträger beim Betrieb der Ventiltriebs vermieden werden.By the valve gear of an internal combustion engine according to the invention, in which the bearing block assumes the function of a radial bearing and a thrust bearing, a reliable lubricant supply is ensured, whereby wear is avoided by the axial displacement of the cam carrier during operation of the valve train.

Im Folgenden ist ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit zwei Figuren dargestellt und erläutert.In the following, an inventive valve train of an internal combustion engine is illustrated and explained with reference to an embodiment in connection with two figures.

Es zeigen:Show it:

1 die Darstellung einer Nockenwelle und eines Nockenträgers, wobei der Nockenträger zur Lagerung von einem Lagerblock umfasst ist, 1 the representation of a camshaft and a cam carrier, wherein the cam carrier is included for storage by a bearing block,

2 die Darstellung des Lagerblocks mit der Gleitfläche und einer Anschlagsfläche ohne Nockenwelle und ohne Nockenträger. 2 the representation of the bearing block with the sliding surface and a stop surface without camshaft and without cam carrier.

Eine vierzylindrige Brennkraftmaschine mit zwei obenliegenden Nockenwellen zum Antrieb eines Kraftfahrzeuges ist mit einer Vorrichtung zum Verstellen des Hubes und der Öffnungszeiten der einlassseitigen Gaswechselventile ausgestattet. Die Vorrichtung besteht aus vier Nockenträgern, die auf der die einlassseitigen Gaswechselventile betätigenden Nockenwelle drehfest und axial verschiebbar angeordnet sind. Dabei ist jeder Nockenträger genau einem Zylinder zugeordnet, wobei jeder Zylinder der Brennkraftmaschine einlassseitig zwei Gaswechselventile aufweist. Entsprechend sind auf jedem Nockenträger zwei Nocken ausgebildet, wobei jeder Nocken ein einlassseitiges Gaswechselventil betätigt. Jeder der zwei Nocken weist jeweils zwei sich unterscheidende Nockenlaufbahnen auf, die aus einem gemeinsamen Grundkreis axial versetzt aus dem Nocken hervorgehen.A four-cylinder internal combustion engine with two overhead camshafts for driving a motor vehicle is equipped with a device for adjusting the stroke and the opening times of the inlet-side gas exchange valves. The device consists of four cam carriers, which are rotatably and axially displaceably arranged on the inlet side gas exchange valves actuated camshaft. Each cam carrier is associated with exactly one cylinder, with each cylinder of the internal combustion engine having two gas exchange valves on the inlet side. Accordingly, two cams are formed on each cam carrier, each cam actuates an inlet-side gas exchange valve. Each of the two cams has in each case two differing cam tracks, which emerge axially offset from the cam from a common base circle.

Die die Drehfestigkeit bei gleichzeitiger axialer Verschiebbarkeit ermöglichende Verbindung zwischen der Nockenwelle und dem Nockenträger besteht in einer Verzahnung, die auf der Nockenwelle als Außenverzahnung und in dem Nockenträger als Innenverzahnung ausgebildet ist.The rotational strength with simultaneous axial displacement enabling connection between the camshaft and the cam carrier is in a toothing, which is formed on the camshaft as external toothing and in the cam carrier as internal toothing.

Zum axialen Verschieben ist an beiden Seiten der Nockenträger jeweils ein Schneckentrieb ausgebildet, in dem als Vertiefung eine Kurvenbahn ausgebildet ist. Die Kurvenbahnen der zwei Schneckentriebe eines Nockenträgers sind dabei zueinander spiegelbildlich ausgebildet, wodurch das axiale Verschieben des Nockenträgers in beide Richtungen möglich ist.For axial displacement of a respective worm gear is formed on both sides of the cam carrier, in which a curved path is formed as a recess. The curved paths of the two worm gears of a cam carrier are mirror images of each other, whereby the axial displacement of the cam carrier in both directions is possible.

Das axiale Verschieben der Nockenträger erfolgt durch radial zur Nockenwelle angeordnete Stellglieder, die jeweils aus einem Betätigungsstift und aus zwei Elektromagneten bestehen. Die Stellglieder sind fest mit dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbunden. Durch die Elektromagneten kann der Betätigungsstift ausgefahren und zurückgezogen werden. Im ausgefahrenen Zustand greift der Betätigungsstift in die die Kurvenbahn bildende Vertiefung eines Schneckentriebes, wobei der Nockenträger durch die Drehung der Nockenwelle beim Betrieb der Brennkraftmaschine axial verschoben wird.The axial displacement of the cam carrier is effected by radially arranged to the camshaft actuators, each consisting of an actuating pin and two electromagnets. The actuators are firmly connected to the cylinder head of the internal combustion engine. By the electromagnet, the actuating pin can be extended and retracted. In the extended state, the actuating pin engages in the recess forming the cam track of a worm drive, wherein the cam carrier is axially displaced by the rotation of the camshaft during operation of the internal combustion engine.

Die jeweils zwei Nockenlaufbahnen der zwei Nocken eines Nockenträgers sind in der Form unterschiedlich ausgebildet, so dass eine Nockenlaufbahn eine kleine Hubhöhe des Gaswechselventils und die andere Nockenlaufbahn eine große Hubhöhe des Gaswechselventils bewirkt. Die Nockenlaufbahn mit der kleinen Hubhöhe wird bei Motordrehzahlen unterhalb 2500 Umdrehungen pro Minute geschaltet, die Nockenlaufbahn mit der großen Hubhöhe wird bei Motordrehzahlen oberhalb 2500 Umdrehungen pro Minute geschaltet.Each two cam tracks of the two cams of a cam carrier are formed differently in shape, so that a cam track causes a small lift of the gas exchange valve and the other cam track causes a large lift of the gas exchange valve. The low lift cam track is switched at engine speeds below 2500 rpm, and the high lift cam track is switched at engine speeds above 2500 rpm.

Die 1 zeigt die Darstellung eines Nockenträgers 2, der drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle 1 angeordnet ist, sowie einen den Nockenträger 2 umfassenden Lagerblock 3.The 1 shows the representation of a cam carrier 2 , which is rotationally fixed and axially displaceable on the camshaft 1 is arranged, and a cam carrier 2 comprehensive storage block 3 ,

Der Lagerblock 3 weist innenseitig eine ein Radiallager bildende Gleitfläche 3.1 auf, die eine reibungsarme Drehung des Nockenträgers 2 in dem Lagerblock 3 ermöglicht. Zudem sind an dem Lagerblock 3 zwei Axiallager bildende Anschlagsflächen 3.2 ausgebildet, an denen der Nockenträger 2 in seinen zwei möglichen Betriebsstellungen zum Anliegen kommt. Dabei bilden die inneren Seitenflächen der zwei Nocken 5 und 6 die Gegenflächen für die zwei Anschlagsflächen 3.2 des Lagerblocks 3.The storage block 3 has on the inside a radial bearing forming sliding surface 3.1 on, which is a low-friction rotation of the cam carrier 2 in the storage block 3 allows. In addition, on the storage block 3 two thrust bearing forming stop surfaces 3.2 formed on which the cam carrier 2 comes in his two possible operating positions to the concern. The inner side surfaces of the two cams form 5 and 6 the mating surfaces for the two stop surfaces 3.2 of the storage block 3 ,

Der Nockenträger 2 wird aus einer Stahllegierung gefertigt, die von den Anforderungen an die Nocken 5, 6 bestimmt wird. Der Lagerblock 3 wird aus einem Aluminium in einem Gussverfahren gefertigt. Um ein Einschleifen des Nockenträgers 2 in den Lagerblock 3 mit der Folge einer Kontaktflächenzunahme zu vermeiden, ist es notwendig, dass die eine geringere Festigkeit aufweisenden Anschlagsflächen 3.2 des Lagerblocks 3 einen kleineren Durchmesser aufweisen als die eine höhere Festigkeit aufweisenden inneren Seitenflächen der zwei Nocken 5, 6 des Nockenträgers 2.The cam carrier 2 is made of a steel alloy that meets the requirements of the cams 5 . 6 is determined. The storage block 3 is made of aluminum in a casting process. To a grinding in of the cam carrier 2 in the storage block 3 with the result of avoiding a contact surface increase, it is necessary that the lower strength stop surfaces 3.2 of the storage block 3 have a smaller diameter than the higher strength inner side surfaces of the two cams 5 . 6 of the cam carrier 2 ,

2 zeigt eine Darstellung des Lagerblocks 3 ohne Nockenträger 2 und ohne Nockenwelle 1. In den zwei Anschlagsflächen 3.2 eines Lagerblocks 3 sind jeweils zwei Schmiermitteltaschen 7 ausgebildet. Diese zwei Schmiermitteltaschen 7 einer Anschlagsfläche 3.2 werden in der höher gelegenen Hälfte des Lagerblocks 3 angeordnet. Dabei weisen die zwei Schmiermitteltaschen 7 gegenüber einer Senkrechten zur Zylinderkopfebene, welche die Nockenwelle 1 radial mittig schneidet, einen Winkel von –45 Grad und von +45 Grad auf. Durch diese Anordnung der Schmiermitteltaschen 7 kann die Brennkraftmaschine auch geneigt verbaut werden, wodurch Schmiermittel immer nur aus einer der zwei Schmiermitteltaschen 7 ablaufen kann. 2 shows a representation of the bearing block 3 without cam carrier 2 and without camshaft 1 , In the two stop surfaces 3.2 a warehouse block 3 are each two lubricant pockets 7 educated. These two lubricant pockets 7 a stop surface 3.2 be in the higher half of the warehouse block 3 arranged. Here are the two lubricant pockets 7 opposite to a perpendicular to the cylinder head plane, which is the camshaft 1 radial center cuts, an angle of -45 degrees and +45 degrees. By this arrangement of the lubricant pockets 7 The internal combustion engine can also be installed inclined, whereby lubricant always only from one of the two lubricant pockets 7 can expire.

Bei der Brennkraftmaschine bestehen die Lagerblöcke 3 aus zwei miteinander verschraubten Hälften. Während die untere Hälfte der Lagerblöcke (3) von dem Zylinderkopf 8 gebildet wird, wird die obere Hälfte von einem Leiterrahmen 9 gebildet. Der Leiterrahmen 9 stellt eine Zwischenschicht zwischen dem Zylinderkopf 8 und einem Zylinderkopfdeckel dar und umfasst alle oberen Lagerblockhälften der zwei Nockenwellen des Ventiltriebs.In the internal combustion engine, the bearing blocks exist 3 from two halves bolted together. While the bottom half of the bearing blocks ( 3 ) from the cylinder head 8th is formed, the upper half of a ladder frame 9 educated. The ladder frame 9 puts an intermediate layer between the cylinder head 8th and a cylinder head cover and includes all upper bearing block halves of the two camshafts of the valve train.

Dabei sind die zwei Anschlagsflächen 3.2 des Lagerblocks 3 an dem Übergang zwischen dem Zylinderkopf 8 und dem Leiterrahmen 9 als axial abgeflachte Übergangsschrägen 4 ausgebildet, wodurch das Entstehen eines Vorsprungs zwischen dem Zylinderkopf 8 und dem Leiterrahmen 9 in der Anschlagsfläche 3.2 vermieden wird. An solchen Vorsprüngen könnten die inneren Seitenflächen der Nocken 5, 6 des Nockenträgers 2 beim Betrieb der Brennkraftmaschine reiben und einen hohen Metallabrieb verursachen.Here are the two stop surfaces 3.2 of the storage block 3 at the transition between the cylinder head 8th and the ladder frame 9 as axially flattened transition slopes 4 formed, whereby the emergence of a projection between the cylinder head 8th and the ladder frame 9 in the stop area 3.2 is avoided. At such projections, the inner side surfaces of the cams could 5 . 6 of the cam carrier 2 rub during operation of the engine and cause high metal abrasion.

Entsprechend der Drehrichtung der Nockenwelle 1 ist jeweils nur die Seite einer Anschlagsflächenhälfte des Lagerblocks 3 am Übergang zwischen dem Zylinderkopf 8 und dem Leiterrahmen 9 mit einer Übergangsschräge 4 ausgebildet, auf die sich die Nockenwelle 1 beim Betrieb der Brennkraftmaschine zudreht.According to the direction of rotation of the camshaft 1 is in each case only the side of a stop surface half of the bearing block 3 at the transition between the cylinder head 8th and the ladder frame 9 with a transition slope 4 formed on which the camshaft 1 turns on during operation of the internal combustion engine.

Durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb der Brennkraftmaschine mit den als Axiallager ausgebildeten Anschlagsflächen ist ein verschleißarmer Betrieb der Brennkraftmaschine gegeben.By the valve gear of the internal combustion engine according to the invention with the stop surfaces designed as thrust bearings, a low-wear operation of the internal combustion engine is given.

Claims (6)

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle (1), auf der mindestens ein Nockenträger (2) drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die mindestens eine Nockenwelle (1) durch einen mindestens einen der Nockenträger (2) umfassenden Lagerblock (3) gelagert ist, wobei auf beiden Seiten des Lagerblocks (3) eine ein Axiallager bildende Anschlagsfläche (3.2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine einen Zylinderkopf (8) und einen Leiterrahmen (9) aufweist, wobei eine untere Hälfte des Lagerblocks (3) von dem Zylinderkopf (8) und eine obere Hälfte des Lagerblocks (3) von dem Leiterrahmen (9) gebildet wird, und dass in den zwei Anschlagsflächen (3.2) des Lagerblocks (3) jeweils zwei Schmiermitteltaschen (7) ausgebildet sind, die in der oberen Hälfte des Lagerblocks (3) vorliegen, und die gegenüber einer Senkrechten zur Zylinderkopfebene, welche die Nockenwelle (1) radial mittig schneidet, einen Winkel von etwa ±30 Grad bis ±60 Grad aufweisen.Valve train of an internal combustion engine with at least one camshaft ( 1 ), on which at least one cam carrier ( 2 ) is arranged rotationally fixed and axially displaceable, wherein the at least one camshaft ( 1 ) by at least one of the cam carriers ( 2 ) comprehensive storage block ( 3 ) is mounted on both sides of the bearing block ( 3 ) a stop surface forming a thrust bearing ( 3.2 ), characterized in that the internal combustion engine has a cylinder head ( 8th ) and a lead frame ( 9 ), wherein a lower half of the bearing block ( 3 ) of the cylinder head ( 8th ) and an upper half of the bearing block ( 3 ) of the lead frame ( 9 ) and that in the two abutment surfaces ( 3.2 ) of the storage block ( 3 ) each two lubricant pockets ( 7 ) formed in the upper half of the bearing block ( 3 ), and with respect to a perpendicular to the cylinder head plane, which the camshaft ( 1 ) radially midway, at an angle of about ± 30 degrees to ± 60 degrees. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem mindestens einen Nockenträger (2) mindestens zwei Nocken (5, 6) angeordnet sind, dass der den Nockenträger (2) umfassende Lagerblock (3) zwischen den zwei Nocken (5, 6) angeordnet ist, und dass die inneren Seitenflächen der zwei Nocken (5, 6) die Gegenflächen für die zwei Anschlagsflächen (3.2) des Lagerblocks (3) bilden. Valve gear according to claim 1, characterized in that on the at least one cam carrier ( 2 ) at least two cams ( 5 . 6 ) are arranged, that of the cam carrier ( 2 ) comprehensive storage block ( 3 ) between the two cams ( 5 . 6 ) is arranged, and that the inner side surfaces of the two cams ( 5 . 6 ) the mating surfaces for the two abutment surfaces ( 3.2 ) of the storage block ( 3 ) form. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Anschlagsflächen (3.2) des Lagerblocks (3) einen kleineren Durchmesser aufweisen als die inneren Seitenflächen der zwei Nocken (5, 6) des Nockenträgers (2).Valve gear according to claim 2, characterized in that the two stop surfaces ( 3.2 ) of the storage block ( 3 ) have a smaller diameter than the inner side surfaces of the two cams ( 5 . 6 ) of the cam carrier ( 2 ). Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Anschlagsflächen (3.2) des Lagerblocks (3) an dem Übergang zwischen dem Zylinderkopf (8) und dem Leiterrahmen (9) axial abgeflacht sind.Valve gear according to claim 1, characterized in that the two stop surfaces ( 3.2 ) of the storage block ( 3 ) at the transition between the cylinder head ( 8th ) and the ladder frame ( 9 ) are axially flattened. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend der Drehrichtung der Nockenwelle (1) die Seite einer Anschlagsflächenhälfte des Lagerblocks (3) am Übergang zwischen dem Zylinderkopf (8) und dem Leiterrahmen (9) axial abgeflacht ist, auf die sich die Nockenwelle (1) beim Betrieb der Brennkraftmaschine zudreht.Valve gear according to claim 4, characterized in that corresponding to the direction of rotation of the camshaft ( 1 ) the side of a stop surface half of the bearing block ( 3 ) at the transition between the cylinder head ( 8th ) and the ladder frame ( 9 ) is axially flattened, on which the camshaft ( 1 ) turns during operation of the internal combustion engine. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der mindestens zwei Nocken (5, 6) des Nockenträgers (3) mindestens zwei unterschiedliche Nockenlaufbahnen (5.1, 5.2, 6.1, 6.2) aufweist.Valve gear according to one of claims 2 or 3, characterized in that each of the at least two cams ( 5 . 6 ) of the cam carrier ( 3 ) at least two different cam tracks ( 5.1 . 5.2 . 6.1 . 6.2 ) having.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007010156A1 (en) 2007-03-02 2008-09-04 Audi Ag Valve drive unit for a combustion engine comprises an adjusting unit having interacting elements which interact alternately with a curved connecting part
DE102007010155A1 (en) 2007-03-02 2008-09-04 Audi Ag Camshaft for IC engine has two cam followers plus a circular cam which slides axially into the cam bearing for the non operating valve setting
DE102007042932B4 (en) 2007-09-08 2022-11-10 Mercedes-Benz Group AG Internal combustion engine valve train switching device
DE102007052249B4 (en) 2007-11-02 2023-12-14 Mercedes-Benz Group AG Internal combustion engine valve train switching device
DE102008024877A1 (en) 2008-05-23 2009-11-26 Audi Ag Composite cam shaft for controlling gas shuttle valves of internal-combustion engine, has shaft and multiple torque proof cam elements mounted on shaft
DE102010022709A1 (en) * 2010-06-04 2011-12-08 Audi Ag Valve train for internal combustion engine, has cam carriers and/or cam shaft supported in bearing, and end stop provided for limiting axial shifting of carriers, where end stop is formed as damping element and/or comprises damping element
DE102011011456A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 Daimler Ag Internal combustion engine valve train device
DE102011011457A1 (en) 2011-02-17 2012-08-23 Daimler Ag Internal combustion engine valve train device
DE102011076726A1 (en) 2011-05-30 2012-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Valve train for combustion piston engine, has actuating device with rocker arm, which is arranged adjacent to control body in radial manner with axial alignment, where rocker arm is pivoted around tangential axis
DE102012002893A1 (en) 2012-02-14 2013-08-14 Daimler Ag Kraftfahrzeugventiltriebverstellvorrichtung
US9217340B2 (en) * 2014-02-14 2015-12-22 GM Global Technology Operations LLC Bi-directional control groove design for engine rotation reversal on engine with sliding camshaft
DE102014014659B3 (en) 2014-10-08 2016-01-14 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Cylinder head of an internal combustion engine with at least one camshaft

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230877A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-01 Volkswagen Ag Control for lift valve with two cams - comprises cam block containing two cams which is axially displaceable but non rotatable peripherally on camshaft
DE10148243A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Ina Schaeffler Kg Valve drive with valve lift changing for the gas shuttle valve of a four-stroke internal combustion engine comprises a toothed shaft with an external tooth arrangement
DE10148179A1 (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 toothed shaft in center between gas exchange valves, and single undivided cam part
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
DE102004011586A1 (en) * 2003-03-21 2004-10-07 Audi Ag Valve gear for internal combustion engine has facility whereby in first and second axial positions of cam carrier first and second stop faces fixed on cam carrier bear against respective first and second stop faces fixed on cylinder head

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4230877A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-01 Volkswagen Ag Control for lift valve with two cams - comprises cam block containing two cams which is axially displaceable but non rotatable peripherally on camshaft
DE10148243A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-10 Ina Schaeffler Kg Valve drive with valve lift changing for the gas shuttle valve of a four-stroke internal combustion engine comprises a toothed shaft with an external tooth arrangement
DE10148179A1 (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 toothed shaft in center between gas exchange valves, and single undivided cam part
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
DE102004011586A1 (en) * 2003-03-21 2004-10-07 Audi Ag Valve gear for internal combustion engine has facility whereby in first and second axial positions of cam carrier first and second stop faces fixed on cam carrier bear against respective first and second stop faces fixed on cylinder head

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DECKER, Karl-Heinz: Maschinenelemente, 8.Aufl., Carl Hanser-Verlag, München, Wien, 1982, S. 288. ISBN 3-446-13558-8 *
DECKER, Karl-Heinz: Maschinenelemente. 8. Auflage. München, Wien : Carl Hanser-Verlag, 1982. S. 284 - 330. - ISBN 3-446-13558-8 *

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