DE102004022832B4 - Valve train for an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle (3) mit einer Schiebenockeneinrichtung (4), die nebeneinander liegende, auf zwei Ventile (24 und 25) einwirkende Nockenbahnen (5, 6 und 7) mit unterschiedlichen Nockenformen (NI, NII, NIII) und Hubkurven (11, 12) besitzt, welche Hubkurven (11, 12) mit Steuerstifte (17, 18, 19, 20) aufweisenden Betätigungselementen zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung (4) zusammenarbeiten, wobei die Nockenbahnen (5, 6 und 7) der auf der Nockenwelle (3) gelagerten Schiebenockeneinrichtung (4) über mindestens ein Gleitelement (23) die zwei Ventile (24 und 25) betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Gleitelement (23) für die zwei Ventile (24 und 25) vorgesehen ist, wobei das Gleitelement (23) einen von den Nockenbahnen (5, 6 und 7) beeinflussbaren Gleitzapfen (26) und Betätigungselemente (27 und 28), für die zwei Ventile (24 und 25) aufweist, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) aus einem Stück hergestellt sind, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) ein T-förmiges Gebilde verkörpern, wobei freie Enden (31 und 32) der nach Art von Armen (29 und 30) ausgebildeten Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) kreisförmige Kontaktebenen (33 und 34) aufweisen, wobei zwischen den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) und den zwei Ventilen (24 und 25) Stößel (37 und 38) vorgesehen sind.Valve train for an internal combustion engine, comprising a camshaft (3) with a sliding cam device (4), the adjacent cam tracks (5, 6 and 7) acting on two valves (24 and 25) with different cam shapes (NI, NII, NIII) and Stroke curves (11, 12), which stroke curves (11, 12) cooperate with control pins (17, 18, 19, 20) having actuating elements for adjusting the sliding cam device (4), the cam tracks (5, 6 and 7) on the Camshaft (3) mounted slide cam device (4) actuate the two valves (24 and 25) via at least one sliding element (23), characterized in that exactly one sliding element (23) is provided for the two valves (24 and 25), the The sliding element (23) has a sliding pin (26) and actuating elements (27 and 28), which can be influenced by the cam tracks (5, 6 and 7), for the two valves (24 and 25), the sliding pin (26) and the actuating elements (27 and 28) for the two valves (24 and 25) are made in one piece, the slide pin (26) and the actuating elements (27 and 28) for the two valves (24 and 25) embodying a T-shaped structure, with free ends (31 and 32) of the actuating elements (27 and 28) designed in the manner of arms (29 and 30) for the two valves (24 and 25) have circular contact planes (33 and 34), wherein between the contact planes (33 and 34) of the actuating elements (27 and 28) tappets (37 and 38) are provided for the two valves (24 and 25) and the two valves (24 and 25).

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve train for an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.

Es ist ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt, EP 0 798 451 B1 , der eine Nockenwelle mit einer Schiebenockeneinrichtung umfasst. Die hülsenartig auf der Nockenwelle angeordnete Schiebenockeneinrichtung ist mit beabstandeten Hubkurven und nebeneinander liegenden Nockenbahnen mit unterschiedlichen Nockenformen versehen. Die Hubkurven arbeiten zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung mit Steuerstifte aufweisenden Betätigungselementen zusammen. Dieser Ventiltrieb bietet bedeutende Potentiale, um mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine hochwirksame variable Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine zu realisieren, und zwar mit dem Ziel letztere bezüglich Leistung und Verbrauch zu optimieren.A valve train for an internal combustion engine is known EP 0 798 451 B1 which comprises a camshaft with a sliding cam device. The sliding cam device arranged on the camshaft in a sleeve-like manner is provided with spaced-apart lifting curves and cam tracks lying next to one another with different cam shapes. The stroke curves work together with actuating elements having control pins to adjust the sliding cam device. This valve train offers significant potential for realizing a highly effective variable valve control for an internal combustion engine with comparatively simple means, with the aim of optimizing the latter in terms of performance and consumption.

Es ist eine vergleichbare Schiebenockeneinrichtung, die Hubkurven mit unterschiedlichen Hubkurvensektionen aufweist, bekannt. Letztere sichern einen ruckfreien Verlauf der Verstellung der Schiebenockeneinrichtung zur Schaltung der verschiedenen Nockenbahnen.A comparable sliding cam device is known which has lifting curves with different lifting curve sections. The latter ensure a smooth course of the adjustment of the sliding cam device for switching the various cam tracks.

Ein gattungsgemäßer Ventiltrieb ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 48 177 A1 bekannt, wobei jedem Ventil ein Gleitelement zur Betätigung zugeordnet ist. Darüber hinaus ist aus dem sekundären Stand der Technik, wie zum Beispiel aus der DE 42 30 809 A1 und aus der US 5 988 128 A , eine Ventilsteuerung bekannt, bei der ein Steuernocken über ein Gleitelement auf zwei Ventile einwirkt. Die hier offenbarten Gleitelemente eignen sich jedoch nicht zum Einsatz bei einer Ventilsteuerung mit nebeneinander liegenden, auf Ventile einwirkende Nockenbahnen mit unterschiedlichen Nockenformen und Hubkurven.A generic valve train is from the German published application DE 101 48 177 A1 known, wherein each valve is assigned a sliding element for actuation. In addition, from the secondary state of the art, such as from the DE 42 30 809 A1 and from the US 5,988,128A , a valve control is known in which a control cam acts on a slide element on two valves. However, the sliding elements disclosed here are not suitable for use in a valve control with side-by-side cam tracks acting on valves with different cam shapes and stroke curves.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schiebnockeneinrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche Schiebenockeneinrichtung bei räumlich günstiger Anordnung auf der Nockenwelle über ihre Hubkurven funktionsgerecht mit den Ventilen zusammenarbeitet.The object of the invention is to provide a slide cam device for a valve train of an internal combustion engine, which slide cam device cooperates with the valves in a functionally appropriate manner via its stroke curves with a spatially advantageous arrangement on the camshaft.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.According to the invention, this object is achieved by the features of the patent claim. Further features embodying the invention are contained in the subclaims.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das im Aufbau einfache Gleitelement, das zwischen den Nockenbahnen und den Ventilen wirksam ist, zu einer vorbildlichen Übertragung der Rotationsbewegungen in Hubbewegungen beiträgt. Das Gleitelement, umfassend einen Gleitzapfen und Betätigungselemente, ist nicht nur konstruktiv, sondern auch produktionstechnisch leicht umsetzbar. Die Funktion dieses Ventiltriebs wird noch dadurch unterstützt, dass zwischen dem Gleitelement und den Ventilen Stößel vorgesehen sind. Schließlich schafft die Anordnung der Lager für die Nockenwelle d.h. beiderseits der Schiebenockeneinrichtung günstige räumliche Verhältnisse.The main advantages achieved with the invention can be seen in the fact that the constructionally simple sliding element, which is effective between the cam tracks and the valves, contributes to an exemplary transmission of the rotational movements in lifting movements. The sliding element, comprising a sliding pin and actuating elements, is not only easy to construct, but also easy to implement in terms of production technology. The function of this valve train is supported by the fact that tappets are provided between the sliding element and the valves. Finally, the arrangement of the bearings for the camshaft i.e. favorable spatial conditions on both sides of the sliding cam device.

In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben wird.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, which will be described in more detail below.

Es zeigen

  • 1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit dem Ventiltrieb nach der Erfindung,
  • 2 eine Ansicht von oben auf ein Gleitelement nach der Erfindung.
Show it
  • 1 2 shows a longitudinal section through a cylinder head of an internal combustion engine with the valve train according to the invention,
  • 2nd a top view of a sliding element according to the invention.

Von einer Brennkraftmaschine 1, die zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dient, ist lediglich ein Ventiltrieb 2 dargestellt. Der Ventiltrieb 2 umfasst eine Nockenwelle 3 und eine büchsenartige Schiebenockeneinrichtung 4, die axial beweglich - in Richtung A-A - zwischen Endlagen ELI und ELII auf der Nockenwelle 3 gelagert ist. Die Schiebenockeneinrichtung 4 ist unter Zwischenschaltung einer formschlüssigen Nabenverbindung - Vielnutenprofil, Kerbzahnprofil oder dgl. - drehfest mit der Nockenwelle 3 verbunden und besitzt drei Nockenbahnen 5, 6 und 7 mit unterschiedlichen Nockenformen NI, NII und NII, welche Nockenbahnen 5, 6 und 7 nebeneinander liegen und zu einem Nockenblock 8 zusammengefasst sind. Der Nockenblock 8 erstreckt sich zwischen Ringabschnitten 9 und 10, in die Hubkurven 11 und 12 eingearbeitet sind. Benachbart der Endlagen ELI und ELII ist die Nockenwelle 3 in Lagern LI und LII angeordnet, die Bestandteil eines nicht gezeigten Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine 1 sind.From an internal combustion engine 1 , which is used to drive a motor vehicle, is only a valve train 2nd shown. The valve train 2nd includes a camshaft 3rd and a sleeve-like slide cam device 4th that are axially movable - in the direction of AA - between end positions ELI and ELII on the camshaft 3rd is stored. The sliding cam device 4th is with the interposition of a positive hub connection - multi-groove profile, serrated profile or the like. - Non-rotatable with the camshaft 3rd connected and has three cam tracks 5 , 6 and 7 with different cam shapes NI, NII and NII, which cam tracks 5 , 6 and 7 lie side by side and to a cam block 8th are summarized. The cam block 8th extends between ring sections 9 and 10th , in the lifting curves 11 and 12th are incorporated. The camshaft is adjacent to the end positions ELI and ELII 3rd arranged in bearings LI and LII, which are part of a cylinder head, not shown, of the internal combustion engine 1 are.

Um die Schiebenockeneinrichtung 4 auf der Nockenwelle 3 zu bewegen, greifen jeweils Zapfen 13, 14 und 15 und 16 von Steuerstiften 17, 18 und 19, 20 in Nuten 21 und 22 der Hubkurven 11 und 12 ein. Die Steuerstifte 17, 18 und 19, 20 verlaufen in radialer Richtung zur Schiebenockeneinrichtung 4 und werden mittels hydraulischer oder elektromechanischer Einrichtungen betätigt.To the sliding cam device 4th on the camshaft 3rd to move, gripping pegs 13 , 14 and 15 and 16 of tax pens 17th , 18th and 19th , 20th in grooves 21 and 22 the lifting curves 11 and 12th on. The control pins 17th , 18th and 19th , 20th run in a radial direction to the sliding cam device 4th and are operated by means of hydraulic or electromechanical devices.

Die Nockenbahnen 5, 6 und 7 betätigen über ein Gleitelement 23 zwei Ventile 24 und 25 des Ventiltriebs 2, die z.B. als zwei Einlassventile in einem Zylinder der Brennkraftmaschine 1 wirksam sind, wobei die Steuerzeiten der zwei Ventile 24 und 25 dank der Nockenbahnen 5, 6 und 7 der Schiebenockeneinrichtung 4 veränderbar sind - Variabler Ventiltrieb -. Das Gleitelement 23 weist einen von den Nockenbahnen 5, 6 und 7 beeinflussbaren Gleitzapfen 26 und Betätigungselemente 27 und 28 für die Ventile 24 und 25 auf. Der Gleitzapfen 26 und die Betätigungselemente 27 und 28 sind aus einem Stück hergestellt und verkörpern ein T-förmiges Gebilde. Dabei sind die Betätigungselemente 27 und 28 nach Art von in Längsrichtung der Nockenwelle 3 verlaufenden Armen 29 und 30 ausgebildet, deren freie Enden 31 und 32 zu den Ventilen 24 und 25 hin gerichtet sind und eine kreisförmige Kontaktebene 33 und 34 aufweisen. Schließlich sind zwischen den Kontaktebenen 33 und 34 und Schaftenden 35 und 36 der Ventile 24 und 25 Stößel 37 und 38 bspw. mit hydraulischem Spielausgleich vorgesehen. Die Stößel 37 und 38 sind auf den den Armen 29 und 30 bzw. den Betätigungselementen 27 und 28 zugekehrten Seiten mit ebenfalls kreisförmigen Stützebenen 39 und 40 aufweisenden Ausformungen 41 und 42 versehen. Die Kontaktebenen 33 und 34 der Arme 29 und 30 stehen mit den Stützebenen 39 und 40 in Wirkverbindung.The cam tracks 5 , 6 and 7 operate via a sliding element 23 two valves 24th and 25th of the valve train 2nd which, for example, as two intake valves in one cylinder of the internal combustion engine 1 are effective, the timing of the two valves 24th and 25th thanks to the cam tracks 5 , 6 and 7 the sliding cam device 4th are changeable - variable valve train -. The sliding element 23 has one of the cam tracks 5 , 6 and 7 influenceable sliding pin 26 and actuators 27 and 28 for the valves 24th and 25th on. The sliding pin 26 and the actuators 27 and 28 are made from one piece and embody a T-shaped structure. The actuators are 27 and 28 like in the longitudinal direction of the camshaft 3rd trending arms 29 and 30th trained whose free ends 31 and 32 to the valves 24th and 25th are directed and a circular contact plane 33 and 34 exhibit. Finally, between the contact levels 33 and 34 and shaft ends 35 and 36 of the valves 24th and 25th Pestle 37 and 38 For example, provided with hydraulic backlash compensation. The pestles 37 and 38 are on the poor 29 and 30th or the actuators 27 and 28 facing sides with also circular support levels 39 and 40 formations 41 and 42 Mistake. The contact levels 33 and 34 the poor 29 and 30th stand with the support levels 39 and 40 in operative connection.

Claims (3)

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle (3) mit einer Schiebenockeneinrichtung (4), die nebeneinander liegende, auf zwei Ventile (24 und 25) einwirkende Nockenbahnen (5, 6 und 7) mit unterschiedlichen Nockenformen (NI, NII, NIII) und Hubkurven (11, 12) besitzt, welche Hubkurven (11, 12) mit Steuerstifte (17, 18, 19, 20) aufweisenden Betätigungselementen zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung (4) zusammenarbeiten, wobei die Nockenbahnen (5, 6 und 7) der auf der Nockenwelle (3) gelagerten Schiebenockeneinrichtung (4) über mindestens ein Gleitelement (23) die zwei Ventile (24 und 25) betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Gleitelement (23) für die zwei Ventile (24 und 25) vorgesehen ist, wobei das Gleitelement (23) einen von den Nockenbahnen (5, 6 und 7) beeinflussbaren Gleitzapfen (26) und Betätigungselemente (27 und 28), für die zwei Ventile (24 und 25) aufweist, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) aus einem Stück hergestellt sind, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) ein T-förmiges Gebilde verkörpern, wobei freie Enden (31 und 32) der nach Art von Armen (29 und 30) ausgebildeten Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) kreisförmige Kontaktebenen (33 und 34) aufweisen, wobei zwischen den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) und den zwei Ventilen (24 und 25) Stößel (37 und 38) vorgesehen sind.Valve train for an internal combustion engine, comprising a camshaft (3) with a sliding cam device (4), the adjacent cam tracks (5, 6 and 7) acting on two valves (24 and 25) with different cam shapes (NI, NII, NIII) and Stroke curves (11, 12), which stroke curves (11, 12) cooperate with control pins (17, 18, 19, 20) having actuating elements for adjusting the sliding cam device (4), the cam tracks (5, 6 and 7) on the Camshaft (3) mounted slide cam device (4) actuate the two valves (24 and 25) via at least one sliding element (23), characterized in that exactly one sliding element (23) is provided for the two valves (24 and 25), the The sliding element (23) has a sliding pin (26) and actuating elements (27 and 28) that can be influenced by the cam tracks (5, 6 and 7), for the two valves (24 and 25), the sliding pin (26) and the actuating elements (27 and 28) for the two valves (24 and 25) are made in one piece, the sliding pin (26) and the actuating elements (27 and 28) for the two valves (24 and 25) embodying a T-shaped structure, with free ends (31 and 32) of the actuating elements (27 and 28) designed in the manner of arms (29 and 30) for the two valves (24 and 25) have circular contact planes (33 and 34), wherein between the contact planes (33 and 34) of the actuating elements (27 and 28) tappets (37 and 38) are provided for the two valves (24 and 25) and the two valves (24 and 25). Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (37 und 38) auf der den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) zugekehrten Seite mit Stützebenen (39 und 40) aufweisenden Ausformungen (41 und 42) versehen sind.Valve train after Claim 1 , characterized in that the plungers (37 and 38) on the side facing the contact planes (33 and 34) of the actuating elements (27 and 28) for the two valves (24 and 25) with support planes (39 and 40) having formations (41 and 42) are provided. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (3) von Lagern (LI und LII) aufgenommen wird, die benachbart von Endlagen (ELI und ELII) der Schiebenockeneinrichtung (4) verlaufen.Valve train after Claim 1 or 2nd , characterized in that the camshaft (3) is received by bearings (LI and LII) which run adjacent to end positions (ELI and ELII) of the sliding cam device (4).
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