DE102004024219B4 - Valve gear of an internal combustion engine - Google Patents
Valve gear of an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102004024219B4 DE102004024219B4 DE102004024219.4A DE102004024219A DE102004024219B4 DE 102004024219 B4 DE102004024219 B4 DE 102004024219B4 DE 102004024219 A DE102004024219 A DE 102004024219A DE 102004024219 B4 DE102004024219 B4 DE 102004024219B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- segment
- curved path
- cam
- ramp
- valve gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/042—Cam discs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
- F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
- F01L2013/0052—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2301/00—Using particular materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/01—Absolute values
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/03—Auxiliary actuators
- F01L2820/032—Electric motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle, auf der mindestens ein Nockenträger drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Nockenträger axial verschoben wird, indem ein Betätigungselement in eine Kurvenbahn (2) eingreift, wobei die Kurvenbahn (2) in mehrere eine unterschiedliche Funktion aufweisende Segmente (A,B,C,D,E,F,G,H,I) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn ein Ablegesegment (G) und ein das letzte Segment bildendes Endsegment (I) mit einer Rampe zum Zurückschieben des Betätigungselements sowie ein innerhalb des Ablegesegments (G) und des Endsegments (I) ausgebildetes aus einer Rampe bestehendes Aufsetzsegment (H) zum Anheben des Betätigungselements aufweist, wobei die Rampe des Aufsetzsegments (H) einen flacheren Anstiegswinkel aufweist als die Rampe des Endsegments (I). Valve gear of an internal combustion engine having at least one camshaft on which at least one cam carrier is arranged rotatably and axially displaceable, wherein the cam carrier is axially displaced by an actuating element engages in a cam track (2), wherein the cam track (2) in several a different function Segments (A, B, C, D, E, F, G, H, I) is divided, characterized in that the curved path a Ablegesegment (G) and an end segment forming the last segment (I) with a ramp for pushing back the Actuator and a within the Ablegesegments (G) and the end segment (I) formed from a ramp Aufsetzsegment (H) for lifting the actuating element, wherein the ramp of the Aufsetzsegments (H) has a flatter slope angle than the ramp of the end segment (I) ,
Description
Die Erfindung betrifft den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer Nockenwelle, auf der mindestens ein Nockenträger drehfest und axial verschiebbar angeordnet ist, wobei der Nockenträger axial verschoben wird, indem ein Betätigungselement in eine Kurvenbahn eingreift, wobei die Kurvenbahn in mehrere eine unterschiedliche Funktion aufweisende Segmente unterteilt ist.The invention relates to the valve train of an internal combustion engine having at least one camshaft on which at least one cam carrier is arranged rotatably and axially displaceable, wherein the cam carrier is axially displaced by an actuating element engages in a curved path, wherein the curved path divided into a plurality of different function having segments is.
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
Aus der Druckschrift
Zudem ist in der Druckschrift beschrieben, dass auf dem Nockenträger zum Betätigen von zwei gaseinlassseitigen Gaswechselventilen eines Zylinders zwei Nocken angeordnet sind, wobei die zwei Nocken jeweils zwei Nockenlaufbahnen aufweisen. Der Nockenträger, und damit die Nockenwelle, ist in einem Lagerblock gelagert, der den Nockenträger zwischen den zwei Nocken umfasst.In addition, it is described in the document that two cams are arranged on the cam carrier for actuating two gas inlet side gas exchange valves of a cylinder, wherein the two cams each have two cam tracks. The cam carrier, and thus the camshaft, is supported in a bearing block that includes the cam carrier between the two cams.
Zum axialen Verschieben eines Nockenträgers ist an beiden Seiten des Nockenträgers jeweils eine als Vertiefung ausgebildete Kurvenbahn ausgearbeitet. Die zwei Kurvenbahnen eines Nockenträgers sind dabei zueinander spiegelbildlich ausgebildet, wodurch das axiale Verschieben des Nockenträgers in beide Richtungen möglich ist.For axially displacing a cam carrier, a curved path formed as a recess is worked out on both sides of the cam carrier. The two curved paths 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 als elektromagnetische Ventile ausgebildet sind, und 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 als Vertiefung ausgebildete Kurvenbahn, wobei der Nockenträger durch die Drehung der Nockenwelle beim Betrieb der Brennkraftmaschine axial verschoben wird.The axial displacement of the cam carrier takes place by radially arranged to the camshaft actuators, which are designed as electromagnetic valves, and 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 of the actuating pin engages in the curved path formed as a recess, wherein the cam carrier is axially displaced by the rotation of the camshaft during operation of the internal combustion engine.
Aus der Druckschrift
Weiterhin ist aus der Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 anzugeben, bei dem die Kurvenbahnen verbessert ausgebildet sind. Dabei soll insbesondere das Zusammenwirken der Kurvenbahn mit dem Betätigungsstift optimiert werden.The invention has for its object to provide the valve train of an internal combustion engine according to the preamble of
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach die Kurvenbahne ein Ablegesegment und ein das letzte Segment bildendes Endsegment mit einer Rampe zum Zurückschieben des Betätigungselements sowie ein innerhalb des Ablegesegments und des Endsegments ausgebildetes aus einer Rampe bestehendes Aufsetzsegment zum Anheben des Betätigungselements aufweist, wobei die Rampe des Aufsetzsegments einen flacheren Anstiegswinkel aufweist als die Rampe des Endsegments.This object is achieved by the features in the characterizing part of
Zur besseren Unterscheidung werden die Segmente danach unterschieden, ob der Verlauf der Kurvenbahn axial oder radial unterschiedlich ausgebildet ist. Die verwendeten Begriffe sind so gewählt, dass ein Ausbilden der Kurvenbahn als Vertiefung nahegelegt ist, wobei die Kurvenbahn aus einer Bodenfläche und zwei seitlichen Führungsflächen besteht. Grundsätzlich kann die Kurvenbahn auch in einer anderen Form, beispielsweise als Erhebung ausgebildet sein. Erfindungsgemäß weist eine Kurvenbahn sechs Segmente auf, deren Funktionen durch den axialen Verlauf bestimmt sind. To better distinguish the segments are distinguished according to whether the course of the curved path is formed axially or radially different. The terms used are chosen so that formation of the curved path is suggested as a depression, wherein the curved path consists of a bottom surface and two lateral guide surfaces. In principle, the curved path can also be formed in another form, for example as a survey. According to the invention, a curved track has six segments whose functions are determined by the axial course.
Das erste axiale Segment ist ein Einlaufsegment, innerhalb dem das Betätigungselement in die Kurvenbahn eintaucht. Das Einlaufsegment ist streng radial ohne axiale Komponente ausgebildet.The first axial segment is an inlet segment within which the actuating element dips into the curved path. The inlet segment is strictly radial without axial component.
Darauf folgt ein Anlegesegment, innerhalb dem sich eine seitliche Führungsfläche an das in der Mittelposition stehende Betätigungselement anlegt, oder innerhalb dem das Betätigungselement in die Mittelposition verschoben wird.This is followed by a laying segment within which a lateral guide surface bears against the actuating element located in the central position, or within which the actuating element is displaced into the middle position.
Darauf folgt ein Beschleunigungssegment, innerhalb dem das Verschieben des Nockenträgers durch das Betätigungselement eingeleitet wird. Dabei ist das Beschleunigungssegment so geformt, dass die Beschleunigung möglichst harmonisch und ruckfrei erfolgt. Das Beschleunigungssegment stellt gegenüber dem Anlegesegment eine axiale Änderung im Verlauf der Kurvenbahn dar.This is followed by an acceleration segment, within which the displacement of the cam carrier is initiated by the actuating element. The acceleration segment is shaped so that the acceleration is as harmonic and smooth as possible. The acceleration segment represents an axial change in the course of the curved path relative to the application segment.
Im folgenden Übergabesegment legt sich das Betätigungselement in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Nockenträgers an die linke oder die rechte seitliche Führungsfläche der Kurvenbahn.In the following transfer segment, the actuating element sets in dependence on the rotational speed of the cam carrier to the left or the right lateral guide surface of the cam track.
Darauf folgt das Abbremssegment, innerhalb dem der Nockenträger durch das Betätigungselement verzögert wird.This is followed by the Abbremssegment within which the cam carrier is delayed by the actuator.
Das letzte axiale Segment wird von einem Ablegesegment gebildet, in dem das Betätigungselement den Kontakt zu den seitlichen Führungsflächen der Kurvenbahn verliert und zurückgezogen werden kann.The last axial segment is formed by a depositing segment in which the actuating element loses contact with the lateral guide surfaces of the curved path and can be withdrawn.
Zudem weist die Kurvenbahn drei Segmente auf, deren Funktionen durch den radialen Verlauf bestimmt sind.In addition, the curved path has three segments whose functions are determined by the radial course.
Vor dem Einlaufsegment ist ein Startsegment ausgebildet, das den Beginn der Kurvenbahn darstellt. Dabei kann die Kurvenbahn abrupt mit einer Stufe oder gleitend mit einer Rampe beginnen.Before the inlet segment, a start segment is formed, which represents the beginning of the curved path. In this case, the curved path can begin abruptly with a step or sliding with a ramp.
Das letzte Segment bildet das Endsegment, innerhalb dem sich die Tiefe der Kurvenbahn rampenartig reduziert. Der Rampe kommt die Aufgabe zu, das Betätigungselement zurückzuschieben, falls dieses nicht rechtzeitig zurückgezogen wurde.The last segment forms the end segment, within which the depth of the curved path is reduced in a ramp. The ramp has the task to push back the actuator, if this was not withdrawn in time.
In den Bereichen des Ablegesegmentes und des Endsegmentes kann zudem noch ein Aufsetzsegment integriert sein. Zwischen der Bodenfläche der Kurvenbahn und dem Betätigungselement besteht in der Regel ein Spalt, der aufgrund von Fertigungstoleranzen variieren kann. Durch das Aufsetzsegment soll das Betätigungselement langsam angehoben werden. Das Aufsetzelement besteht dazu ebenfalls aus einer Rampe, die einen flacheren Anstiegswinkel aufweist, als die Rampe des Endsegmentes.In addition, a landing segment can be integrated in the areas of the deposition segment and the end segment. Between the bottom surface of the cam track and the actuator is usually a gap that may vary due to manufacturing tolerances. By the Aufsetzsegment the actuator should be raised slowly. The landing element also consists of a ramp which has a flatter slope angle than the ramp of the end segment.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurvenbahn in einem Schneckentrieb als separates Bauteil ausgebildet ist, das aus einer Stahllegierung oder aus einem Sintermetall hergestellt ist.In an advantageous development of the invention it is provided that the curved path is formed in a worm drive as a separate component, which is made of a steel alloy or a sintered metal.
Zudem ist vorgesehen, dass die als Vertiefung ausgebildete Kurvenbahn seitliche Führungsflächen aufweist, wobei die seitlichen Führungsflächen partiell nicht ausgebildet sind.In addition, it is provided that the cam track formed as a recess has lateral guide surfaces, wherein the lateral guide surfaces are partially not formed.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurvenbahn mehr als 360 Grad umfasst. Dabei sind die seitlichen Führungsflächen vorzugsweise an den mehr als 360 Grad umfassenden Stellen nicht ausgebildet.In a further advantageous embodiment of the invention, it is provided that the curved path comprises more than 360 degrees. In this case, the lateral guide surfaces are preferably not formed at the more than 360 degrees comprehensive points.
In einer nächsten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kurvenbahn eine Oberflächenbeschichtung aufweist. Die Oberflächenbeschichtung kann beispielsweise als eine Titannitritschicht ausgebildet sein.In a next advantageous development of the invention, it is provided that the curved path has a surface coating. The surface coating may be formed, for example, as a titanium nitride layer.
In einer letzten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schneckentrieb mindestens eine Montagemarke aufweist. Die mindestens eine Montagemarke ist zur Justierung eines Schneckentriebs auf einem Nockenträger vorgesehen. In a last advantageous development of the invention it is provided that a worm drive has at least one mounting mark. The at least one mounting mark is provided for adjusting a worm drive on a cam carrier.
Durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, bei dem die Kurvenbahn des Nockenträger aus unterschiedliche Funktionen aufweisenden Segmenten besteht, wird ein verschleißarmes Zusammenwirken der Kurvenbahn und des Betätigungsstiftes gewährleistet, wobei den unvermeidlichen Fertigungstoleranzen Rechnung getragen wird.By the valve gear of an internal combustion engine according to the invention, in which the cam track of the cam carrier consists of segments having different functions, a low-wear interaction of the cam track and the actuating pin is ensured, taking into account the inevitable manufacturing tolerances.
Im folgenden ist ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine anhand von einem Ausführungsbeispiel im Zusammenhang mit drei 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 three figures.
Es zeigen:
-
1 die dreidimensionale Darstellung einer einen Schneckentrieb bildenden, als separates Bauteil ausgebildeten Kurvenbahn, die von mehreren Segmenten gebildet wird, die einen axial oder radial unterschiedlichen Verlauf aufweisen. -
2 die Darstellung der Mantelfläche der als separates Bauteil ausgebildeten, einen Schneckentrieb bildenden Kurvenbahn, -
3 ein Diagramm, in dem die Tiefe der Kurvenbahn und die Breite der Kurvenbahn der verschiedenen Segmente über dem Drehwinkel des Schneckentriebs aufgetragen sind.
-
1 the three-dimensional representation of a worm drive forming, designed as a separate component cam track, which is formed by a plurality of segments having an axially or radially different course. -
2 the representation of the lateral surface of the trained as a separate component, forming a worm gear cam track, -
3 a diagram in which the depth of the cam track and the width of the cam track of the various segments are plotted against the rotational angle of the worm drive.
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.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.
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.
Jeder Nockenträger einer Nockenwelle ist 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 axial versetzt aus einem gemeinsamen Grundkreis des Nockens hervorgehen.Each cam carrier of a camshaft is assigned to 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 a common base circle of the cam.
Die jeweils zwei Nockenlaufbahnen der zwei Nocken eines Nockenträgers sind in der Form unterschiedlich ausgebildet, wobei 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.The two cam tracks of the two cams of a cam carrier are formed differently in shape, wherein a cam track causes a small lift of the gas exchange valve and the other cam track causes a large lift height 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.
Zum axialen Verschieben ist an beiden Seiten der Nockenträger jeweils ein als separates Bauteil ausgebildeter Schneckentrieb angeordnet, der aus einer Stahllegierung hergestellt ist, und in dem als Vertiefung eine Kurvenbahn ausgebildet ist. Die Kurvenbahn wird von zwei seitlichen Führungsflächen und einer Bodenfläche gebildet. Die Kurvenbahnen der zwei Schneckentriebe eines Nockenträgers sind dabei zueinander spiegelbildlich ausgebildet, wodurch das axiale Verschieben des Nockenträgers auf der Nockenwelle in beide Richtungen möglich ist.For axial displacement of the cam carrier is in each case arranged on both sides of a trained as a separate component worm drive, which is made of a steel alloy, and in which a curved path is formed as a recess. The curved path is formed by two lateral guide surfaces and a bottom surface. 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 on the camshaft in both directions is possible.
Das axiale Verschieben der Nockenträger erfolgt durch radial zur Nockenwelle angeordnete Stellglieder, die als elektromagnetische Ventile ausgebildet sind, und die jeweils aus einem Betätigungsstift und aus zwei Elektromagneten bestehen. Die Stellglieder sind fest mit dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verbunden. Durch die zwei Elektromagneten kann der Betätigungsstift ausgefahren und zurückgezogen werden. Im ausgefahrenen Zustand greift ein Betätigungsstift in die die Kurvenbahn bildende Vertiefung eines Schneckentriebes, wobei der Nockenträger durch die Drehung der Nockenwelle beim Betrieb der Brennkraftmaschine axial verschoben wird. Um das Auftreten von Verschleiß in Form von Metallabrieb an den Kurvenbahnen der Schneckentriebe durch das Eingreifen der Betätigungsstifte zu vermeiden, sind die Oberflächen der Kurvenbahn mit Titannitrid beschicht, das durch Plasmanitrieren aufgebracht wird.The axial displacement of the cam carrier takes place by radially arranged to the camshaft actuators, which are designed as electromagnetic valves, and each consisting of an actuating pin and two electromagnets. The actuators are firmly connected to the cylinder head of the internal combustion engine. Through the two electromagnets of the actuating pin can be extended and withdrawn. In the extended state, an 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. In order to avoid the occurrence of wear in the form of metal abrasion on the cam tracks of the worm gears by the engagement of the actuating pins, the surfaces of the cam track are coated with titanium nitride, which is applied by plasma nitriding.
Das erste axiale Segment ist ein Einlaufsegment B, innerhalb dem das Betätigungselement in die Kurvenbahn eintaucht. Darauf folgt als axiales Segment ein Anlegesegment C, innerhalb dem sich eine seitliche Führungsfläche an das in der Mittelposition stehende Betätigungselement anlegt, oder innerhalb dem das Betätigungselement in die Mittelposition verschoben wird. Darauf folgt als axiales Segment ein Beschleunigungssegment D, innerhalb dem das Verschieben des Nockenträgers eingeleitet wird. Im darauf folgenden Übergabesegment E legt sich das Betätigungselement in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit des Nockenträgers an die linke oder die rechte seitliche Führungsfläche
Vor dem Einlaufsegment B ist als radiales Segment ein Startsegment A ausgebildet, das den Beginn der Kurvenbahn
Das den Beginn der Kurvenbahn
Das Einlaufsegment B, innerhalb dem das Betätigungselement vollständig in die Kurvenbahn
Im Anlegesegment C, innerhalb dem sich eine seitliche Führungsfläche
Das Beschleunigungssegment D leitet das Verschieben des Nockenträgers über das Betätigungselement ein. Dabei ist das Beschleunigungssegment D so geformt, dass die Beschleunigung möglichst harmonisch und ruckfrei erfolgt. Innerhalb des Beschleunigungssegments D reduziert sich die Breite der Kurvenbahn
Das Übergabesegment E, bei dem die Breite der Kurvenbahn
Im Abbremssegment F, innerhalb dem der Nockenträger durch das Betätigungselement verzögert wird, erhöht sich die Breite der Kurvenbahn
Innerhalb des Ablegesegmentes G verliert das Betätigungselement den Kontakt zu den seitlichen Führungsflächen
Das Aufsetzsegment H, das innerhalb des Ablegesegmentes G und des Endsegmentes I ausgebildet ist, umfasst einen Drehwinkel von 40 Grad, wobei sich die Breite der Kurvenbahn
Das Endsegment I reduziert die Tiefe der Kurvenbahn
Durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb der Brennkraftmaschine, bei dem die Kurvenbahn des Nockenträgers mit unterschiedliche Funktionen aufweisenden Segmenten ausgebildet ist, wird ein verschleißarmes Zusammenwirken der Kurvenbahn und des Betätigungsstiftes gewährleistet, wobei den unvermeidlichen Fertigungstoleranzen Rechnung getragen wird.By the valve gear of the internal combustion engine according to the invention, in which the cam track of the cam carrier is formed with different functions having segments, a low-wear interaction of the cam track and the actuating pin is ensured, taking into account the inevitable manufacturing tolerances.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004024219.4A DE102004024219B4 (en) | 2004-05-15 | 2004-05-15 | Valve gear of an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004024219.4A DE102004024219B4 (en) | 2004-05-15 | 2004-05-15 | Valve gear of an internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004024219A1 DE102004024219A1 (en) | 2006-01-19 |
DE102004024219B4 true DE102004024219B4 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=35507818
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004024219.4A Expired - Lifetime DE102004024219B4 (en) | 2004-05-15 | 2004-05-15 | Valve gear of an internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004024219B4 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102008054254A1 (en) | 2008-10-31 | 2010-05-06 | Schaeffler Kg | Camshaft for a variable-stroke valve drive of an internal combustion engine |
DE102012016030A1 (en) | 2012-08-13 | 2014-05-15 | Audi Ag | Method for operating valve drive of internal combustion engine, involves driving actuator at camshaft angle for pushing driver, which lies in sliding camshaft angle range or ejection camshaft angle range |
DE102012222113A1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-18 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Valve train of an internal combustion engine |
DE102013202507A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Valve train of an internal combustion engine |
DE102013223299A1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-05-21 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Sliding cam system with extended single track area |
DE102014203001B3 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hubvariabler valve drive of an internal combustion engine |
DE112016002045A5 (en) * | 2015-05-05 | 2018-03-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Valve drive device |
DE102017106350B3 (en) | 2017-03-24 | 2018-09-27 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Hubvariabler Gaswechselventiltrieb an internal combustion engine |
Citations (5)
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 |
DE19611641C1 (en) | 1996-03-25 | 1997-06-05 | Porsche Ag | Valve operating cam drive for combustion engines |
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 |
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 |
EP1503048A1 (en) | 2003-07-19 | 2005-02-02 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Valve drive for an internal combustion engine |
-
2004
- 2004-05-15 DE DE102004024219.4A patent/DE102004024219B4/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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 |
DE19611641C1 (en) | 1996-03-25 | 1997-06-05 | Porsche Ag | Valve operating cam drive for combustion engines |
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 |
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 |
EP1503048A1 (en) | 2003-07-19 | 2005-02-02 | Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft | Valve drive for an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102004024219A1 (en) | 2006-01-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1608849B1 (en) | Valve drive of an internal combustion engine comprising a cylinder head | |
EP2132418B1 (en) | Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine, comprising a movable cam support and a twin worm gear | |
DE10140635B4 (en) | Device for variable valve lift adjustment of gas exchange valves of an internal combustion engine | |
WO2011012189A1 (en) | Valve train device | |
DE102005020236B4 (en) | Method for mounting a camshaft on the cylinder head of an internal combustion engine | |
DE102004002290B4 (en) | Valve gear of an internal combustion engine | |
WO2007104287A2 (en) | Variable valve drive for an internal combustion engine | |
DE102004021376A1 (en) | Valve train for internal combustion engine, has sliding surface forming radial bearing and formed in bearing block, and radially rotating nut connected with lubricant e.g. oil, supply of internal combustion engine | |
DE102004024219B4 (en) | Valve gear of an internal combustion engine | |
DE102004022849A1 (en) | Valve drive for combustion engines comprises a camshaft on which a cam support is fixed | |
DE102010020035A1 (en) | Valve train for combustion engine, has selector gates exhibiting larger diameter in predetermined portion than outer diameter of cam piece such that cam piece is plunged into selector gates during axial displacement of another cam piece | |
DE102004056290B4 (en) | Valve gear of an internal combustion engine with at least one base camshaft | |
EP2725208B1 (en) | Multiple cams | |
DE102004002301A1 (en) | Process to manufacture an automotive camshaft by application of a sleeve-fit extension to main camshaft section | |
DE102011001288B4 (en) | Internal combustion engine | |
DE102004021375A1 (en) | Valve operating mechanism of internal combustion engine has one cam shaft, on which axially adjustable cam carrier is arranged, whereby cam shaft is supported by bearing block, which has thrust bearing impact surfaces on both of its sides | |
WO2008122653A1 (en) | Cam for a camshaft or control shaft | |
DE102011109764A1 (en) | Cam element for a valve drive device | |
EP1680577B1 (en) | Valve train of an internal combustion engine comprising at least one camshaft | |
DE102011001124B4 (en) | Valve train for an internal combustion engine | |
WO2014135159A1 (en) | Cam follower for a valve train of an internal combustion engine | |
DE1931803A1 (en) | Tappet arrangement for valve trains | |
WO2018103871A1 (en) | Camshaft for an internal combustion engine | |
DE9400898U1 (en) | Roller lever on a cast material | |
DE102011114299B4 (en) | Valve train of an internal combustion engine and method for producing a valve train |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R084 | Declaration of willingness to licence | ||
R020 | Patent grant now final | ||
R071 | Expiry of right |