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Die
Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit
einer Nockenantriebswelle, wenigstens einer Nockeneinrichtung die
mit der Nockenantriebswelle axialverschiebbar gekoppelt ist, einer
Nockenfolgeeinrichtung zur Betätigung wenigstens
eines der Nockeneinrichtung zugeordneten Gaswechselventiles, und
einer Schalteinrichtung zur selektiven Verlagerung der Nockeneinrichtung
in eine erste oder eine zweite Operationsposition.
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Aus
DE 43 36 593 A1 ist
eine Steuervorrichtung für
Ladungswechselventile mit einem selektiv deaktivierbaren Nocken
bekannt. Der Nocken ist auf einer Nockenantriebswelle axial verschiebbar
angeordnet. In einer ersten Axialposition ist der Nocken über eine
Mitnehmerklaue mit der Nockenantriebswelle gekoppelt. In einer zweiten
Axialposition ist der Nocken von der Nockenantriebswelle abgekoppelt und
in dieser Stellung deaktiviert. Die Verschiebung des Nockens erfolgt über eine
im Zusammenspiel mit dem Nocken gebildete Druckölkammer, die selektiv mit Drucköl beaufschlagbar
ist. Der Nocken selbst wirkt mit einem als Schlepphebel ausgebildeten
Nockenfolger zusammen. Bei dieser Steuervorrichtung ist der Nockenfolger
derart breit bemessen, dass sich dessen Nockenfolgefläche in beiden
Nocken-Schaltstellungen,
d. h. permanent im Bahnbereich des Nockens befindet, so dass eine Änderung
des Schaltzustandes der Steuervorrichtung ohne besondere Rücksicht
auf den momentanen Auslenkzustand des Nockenfolgers veranlasst werden
kann.
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Hinsichtlich
dieser herkömmlichen
Steuervorrichtung erscheint es als nachteilig, dass im Rahmen der
Zuschaltung des Nockens dieser schlagartig mit der Nockenantriebswelle
gekoppelt wird.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb zu schaffen,
der eine rasche Umschaltung zwischen verschiedenen Ventiloperationsmodi ermöglicht,
und sich durch eine hohe Robustheit und ein vorteilhaftes mechanisches
Betriebsverhalten auszeichnet.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen Ventiltrieb für
eine Brennkraftmaschine mit einer Nockenantriebswelle, einer Nockeneinrichtung
die mit der Nockenantriebswelle axialverschiebbar gekoppelt ist,
einer Nockenfolgeeinrichtung zur Betätigung wenigstens eines der
Nockenfolgeeinrichtung zugeordneten Gaswechselventiles nach Maßgabe der
Nockeneinrichtung, und einer Schalteinrichtung zur selektiven axialen
Verlagerung der Nockeneinrichtung in eine erste oder eine zweite Operationsposition
unter Aufbringung einer Schaltkraft, wobei die Schalteinrichtung
eine zur Schaltkraftaufbringung vorgesehene Schaltkurveneinrichtung
aufweist deren Verlauf derart abgestimmt ist, dass eine Schaltkraftaufbringung
nur dann erfolgt, wenn sich die Nockeinrichtung in Bezug auf die
Nockenfolgeeinrichtung in einer Grundkreisphase befindet.
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Dadurch
wird es auf vorteilhafte Weise möglich,
die Betätigung
der Schalteinrichtung ohne Rücksicht
auf die momentane Drehposition des Nockens vorzunehmen. Bei einer
Anordnung mehrerer Zylinder in Reihe wird es möglich, die jedem Zylinder zugeordneten
Schaltkurveneinrichtungen gleichzeitig zu betätigen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der
Schaltkurveneinrichtung erlaubt es ferner in vorteilhafter Weise,
die Schaltposition der Schaltkurveneinrichtung ggf. auch bei Stillstand
der Nockenantriebswelle zu verändern.
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Die
Schaltkurveneinrichtung ist gemäß einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung durch einen Schaltfinger gebildet, der an einen Bahnbereich
der Nockeneinrichtung herangeführt
ist und über
eine Führungsanordnung
in Richtung der Achse der Nockenantriebswelleneinrichtung verlagerbar,
insbesondere verschiebbar gelagert ist.
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Vorzugsweise
ist ein, von dem ersten Schaltfinger in Schaltrichtung beabstandeter,
zweiter Schaltfinger vorgesehen, zur Rückstellung der Nockeneinrichtung.
Die beiden Schaltfinger sind vorzugsweise derart angeordnet, dass
der sich über
den Grundkreis erhebende Hubbereich der Nockeneinrichtung durch
einen von dem Schaltfingerpaar begrenzten und sich in Umlaufrichtung
trichterartig verjüngenden
Schaltfingerzwischenraum hindurchtaucht.
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Die
Schaltkurveneinrichtung weist vorzugsweise eine erste, an dem ersten
Schaltfinger ausgebildete, in eine erste Nockenschaltrichtung weisende Kurvenfläche auf.
An dem zweiten Schaltfinger ist in vorteilhafter Weise eine weitere,
der vorgenannten Kurvenfläche
zugewandte zweite Kurvenfläche
ausgebildet. Die erste Kurvenfläche
dient vorzugsweise der Verlagerung der Nockeneinrichtung aus einer Ausgangs-
bzw. ersten Operationsposition in die zweite Operationsposition.
Die zweite Kurvenfläche dient
vorzugsweise der Rückführung der
Nockeneinrichtung aus jener zweiten Operationsposition in die erste
Operationsposition. Die erste Kurvenfläche und die zweite Kurvenfläche sind
in vorteilhafter Weise unter Bezugnahme auf eine zur Nockenantriebswellenachse
radiale Symmetrieebene spiegelsymmetrisch ausgebildet. Bei dieser
Ausgestaltung ergeben sich für
jede Nocken-Schaltrichtung
im wesentlichen identische Schaltcharakteristika.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Kurvenflächen derart
ausgebildet, dass diese einen Beschleunigungsrampen- und einen Verzögerungsrampenabschnitt
(oder auch Ablauframpenabschnitt) aufweisen, so dass die Verlagerung
des Nockens unter einem hinsichtlich auftretender Massenkräfte günstigen
Geschwindigkeitsprofil erfolgen kann und sich insbesondere möglichst
geringe Eintauchstöße ergeben.
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Die
erste und vorzugsweise auch die zweite Kurvenfläche ist gemäß einer besonders bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung derart ausgebildet, dass diese mit einer Kantenzone
der Nockeneinrichtung zusammenwirkt. Die Kantenzone der Nockeneinrichtung
sowie die räumliche
Krümmung
der jeweiligen Kurvenfläche
sind jeweils im Hinblick auf einen hinreichend verschleißfreien
Führungskontakt ausgestaltet.
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Das
Schaltfingerpaar bildet gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung eine gabelartige Schaltkulisse, wobei sich der zwischen
den beiden Schaltfingern bzw. zwischen den daran ausgebildeten Kurvenflächen begrenzte
Führungszwischenraum
in Laufrichtung der Nockeneinrichtung führungstrichterartig verjüngt. Der
Verlauf der als Schaltkurven wirksamen Wandungen des Trichterbereiches
ist derart abgestimmt, dass eine Schaltkontaktierung der Nockeneinrichtung
nur in Winkelstellungen der Nockeneinrichtung erfolgen kann, in
welchen sich diese in einer Grundkreisphase befindet.
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Die
Schaltkulisse kann als Integralteil ausgebildet sein. In diesem
Fall sind die Schaltfinger vorzugsweise derart ausgebildet, dass
die Kulisse aus einer zur Nockenantriebswelle radialen Richtung
auf diese aufgesetzt werden kann. Alternativ hierzu ist es auch
möglich,
die Schaltkulisse als gebautes, d. h. mehrteiliges Bauteil auszubilden
das beispielsweise erst beim Einbau in den Zylinderkopf oder bei
der Montage des Nockenantriebswellenstranges komplettiert wird.
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Die
Schaltfinger können
insbesondere bei gebauter Ausführung
der Schaltkulisse so ausgebildet sein, dass diese die Nockenwelle
vollständig
umgreifen. Der Verlauf, bzw. der Abstand entsprechender, sich zwischen
den Schaltkontaktzonen erstreckender Umgriffsabschnitte ist vorzugsweise
derart abgestimmt, dass diese Umgriffsabschnitte nicht in unzulässiger Weise,
insbesondere nicht dann, wenn sich der Nocken nicht in der Grundkreisphase
befindet, mit der Nockeneinrichtung in Kontakt treten können.
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Die
Schaltkulisse ist vorzugsweise über
eine Linearführungsstruktur
in dem Zylinderkopf in axialer Richtung der Nockenantriebswelle
verschiebbar gelagert. Diese Linearführungsstruktur kann im Zusammenspiel
mit einer an den Schaltfingern ausgebildeten Führungsfläche realisiert sein, die sich
vorzugsweise auf einer Außenfläche eines
benachbarten Lagerabschnittes der Nockenantriebswelle oder einem Nullhubring
abstützt.
Der Durchmesser des Lagerabschnitts entspricht in vorteilhafter
Weise dem Grundkreisdurchmesser des benachbarten Nockens oder dem
Durchmesser des ggf. vorgesehenen Nullhubringes. Durch diese Maßnahme wird
in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise eine sichere Abstützung des
Schaltfingers in unmittelbarer Nähe
der Krafteinleitungsbereiche erreicht. Die auf dem Lagerabschnitt
geführte
Innenfläche
des Schaltfingers ist vorzugsweise als geschliffene Lauffläche ausgebildet.
Die Schaltkulisse ist vorzugsweise im Bereich der daran ausgebildeten
Laufflächen
mit einer verschleißmindernden
Beschichtung versehen.
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Alternativ
zu der Ausbildung einer Linearführungsstruktur
an den Lagerabschnitten der Nockenantriebswelle – oder auch in Kombination
mit dieser Maßnahme – ist es
auch möglich,
ein Führungsbett vorzusehen,
auf welchem die Schaltkulisse geführt ist, Die Ausgestaltung
der Führungsflächen ist
hierbei vorzugsweise derart getroffen, dass die Schaltkulissen durch
die über
die Nockeinrichtung aufgebrachten Betriebskräfte gegen die zugeordnete Führungsfläche gedrängt werden.
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Die
erste und vorzugsweise auch die zweite Kurvenfläche erstreckt sich über einen
Schaltkontaktwinkel, der derart festgelegt ist, dass eine Umschaltung,
d. h. eine Axialverschiebung der Nockeneinrichtung nur erfolgen
kann, wenn sich die Nockeneinrichtung in einer Grundkreisphase befindet.
Der Schaltkontaktwinkel ist vorzugsweise nicht größer als der
Grundkreisphasenwinkel und beträgt
vorzugsweise wenigstens 30 % desselben.
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Die
erste und vorzugsweise auch die zweite Kurvenfläche sind vorzugsweise derart
ausgebildet, dass deren entlang des Schaltkontaktwinkels in Nockenschaltrichtung
gemessene Steigung dem Nockenschaltweg entspricht.
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Die
Nockeneinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass diese eine
Nullhub-Umlauffläche und eine
Primärhub-Umlauffläche aufweist.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb
selektiv eine Ventil- oder Zylinderabschaltung durchzuführen. Der
Schaltweg entspricht vorzugsweise wenigstens der Breite des Hubbereiches
der Primärhub-Umlauffläche. Es
ist auch möglich,
die Nockeneinrichtung derart auszubilden, dass diese neben der Primärhub-Umlauffläche eine
Sekundärhub-Umlauffläche bereitstellt,
die sich insbesondere hinsichtlich des Nockenprofils von der Primärhub-Umlauffläche unterscheidet.
Dadurch wird es möglich,
mittels der erfindungsgemäß ausgestalteten
Schalteinrichtung den Betrieb nach Maßgabe verschiedener Nockenprofile
zu veranlassen. Es ist möglich,
die Nockeneinrichtung derart auszugestalten, dass diese eine Nullhub-Umlauffläche, eine Primärhub-Umlauffläche und
eine Sekundärhub-Umlauffläche aufweist.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, neben einer Abschaltung
des Gaswechselventils auch dessen Betrieb nach zwei unterschiedlichen
Nockenprofilen zu veranlassen. Die Nockeneinrichtung umfasst vorzugsweise
einen Eingriffsbuchsenabschnitt, und ist über diesen auf der Nockenwelleneinrichtung
axial verschiebbar geführt. Der
Eingriffsbuchsenabschnitt steht vorzugsweise über eine Linearführungsstruktur
mit der Nockenantriebswelle in Eingriff. Diese Linearführungsstruktur kann
beispielsweise durch eine Axialverzahnung gebildet sein. Eine ggf.
nur in bestimmten Motor-Betriebszuständen mit der Nockenfolgeeinrichtung
in Kontakt tretende Nullhub-Umlauffläche kann an der verschiebbar
gelagerten Nockeneinrichtung oder auch an der Nockenantriebswelle
ausgebildet sein.
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Der
Nockenfolger ist gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung als verdrehgesicherter Tassenstößel ausgebildet. Die Oszillationsachse
des Tassenstößels kann
parallel zu einer Radialebene der Nockenantriebswelle ausgebildet
sein oder vorzugsweise auch zu dieser Radialebene geneigt ausgerichtet
sein. In letzterem Falle ist die Nockenkontaktfläche des Nockenfolgers vorzugsweise
ballig ausgebildet.
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Weitere
Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs mit zwei simultan
gegenläufig
betätigbaren
Schaltfingerpaaren,
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2 einen
Radialschnitt durch den Ventiltrieb nach 1 auf Höhe der Ebene
E,
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3a eine
Draufsicht auf den Ventiltrieb nach 1 in einem
ersten Operationszustand,
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3b ebenfalls
eine Draufsicht auf den Ventiltrieb nach 1 unmittelbar
nach Umschaltung der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, jedoch noch
vor Verlagerung der Nockeneinrichtung,
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3c eine
Draufsicht auf den Ventiltrieb nach 1 in einem
zweiten Operationszustand;
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4 eine
perspektivische Ansicht einer Variante des Ventiltriebes bei welcher
ein Nullhubumlaufflächenabschnitt
als Verlängerung
eines Nockenwellenlagerabschnittes ausgebildet ist.
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Der
in 1 dargestellte Ventiltrieb umfasst eine Nockenantriebswelle 1 sowie
zwei darauf geführte
Nockeneinrichtungen 2 zur Betätigung jeweils als Tassenstößel ausgebildeter
Nockenfolgeeinrichtungen 3.
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Die
Nockeneinrichtungen 2 sind über eine Axialverzahnung 4 mit
der Nockenantriebswelle 1 axial verschiebbar und gemeinsam
mit der Nockenantriebswelle 1 umlaufend gekoppelt.
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Zur
Axial-Verschiebung der jeweiligen Nockeneinrichtung 2 auf
der Nockenantriebswelle 1 sind jeweils eine gabelartige
Schaltkulisse 5 sowie eine Antriebsspindel 6 vorgesehen.
Die Koppelung der Schaltkulissen 5 mit der Antriebsspindel 6 ist
derart bewerkstelligt, dass durch Drehung der Antriebsspindel 6 die
Schaltkulissen 5, wie durch die Pfeilsymbole P1 und P2
angedeutet, in Richtung der Rotationsachse X der Nockenantriebswelle 1 verlagerbar
sind.
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Jede
der Schaltkulissen 5 umfasst einen ersten Schaltfinger 5a und
einen zweiten Schaltfinger 5b. Jeder der Schaltfinger 5a, 5b ist
im Bereich einer, der Nockeneinrichtung 2 zugewandten Flanke
als Schaltkurveneinrichtung 7 ausgebildet. Der Verlauf der
Schaltkurveneinrichtung 7 ist derart abgestimmt, dass ein,
eine Axialver lagerung der Nockeneinrichtung veranlassender Berührungskontakt
auf Winkelbereiche beschränkt
ist, in welchen sich die Nockeneinrichtung 2 in Bezug auf
die Nockenfolgeeinrichtungen 3 in einer Grundkreisphase
befindet.
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In 2 ist
die Gestaltung der Schaltkulisse aus Richtung der Rotationsachse
X der Nockenantriebswelle 1 gesehen, näher dargestellt. Die Schaltfinger 5a, 5b der
Schaltkulisse 5 umgreifen die Nockenantriebswelle 1 um
einen Schaltkontaktwinkel α, der
kleiner ist als der Grundkreisphasenwinkel γ der Nockeneinrichtung 2.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
beträgt
der Schaltkontaktwinkel α exakt
180°. Die
Schaltfinger 5a, 5b sind ferner derart ausgebildet, dass
deren, der Nockenfolgeeinrichtung 3 (dem Tassenstößel) zugewandte
Kurvenbahnendabschnitte nicht in den Oszillationsbereich der Nockenfolgeeinrichtung 3 eintauchen
können.
Die, die Axialverlagerung der Nockeneinrichtung veranlassende Schaltkontaktierung
der jeweiligen Nockeneinrichtung 2 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel
im Bereich der Umfangskanten 2a, 2b der Nockeneinrichtung 2.
Diese Umfangskanten 2a, 2b sind vorzugsweise nicht scharfkantig
sondern hinreichend abgefast ausgebildet.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen des Ventiltriebs sowie insbesondere Einzelheiten
zur Funktionsweise desselben ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung in Verbindung mit den 3a, 3b und 3c.
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3a zeigt
den Ventiltrieb in einem ersten Betriebszustand, in welchem beide
Nockeneinrichtungen 2 in den Oszillationsbereich der ihnen
jeweils zugeordneten Nockenfolgeeinrichtung 3 (nicht sichtbar)
eintauchen können
und diese entsprechend betätigen.
Die Nockeneinrichtungen 2 rotieren aufgrund des permanenten
Eingriffs über
die Axialverzahnungen 4 gemeinsam mit der Nockenantriebswelle 1. Spätestens
nach einem vollständigen
Umlauf der jeweiligen Nockeneinrichtung 2 befindet sich
diese mittig zwischen den zugeordneten Schaltfingern 5a, 5b in
der hier gezeigten ersten Operationsposition I. Zur Änderung
der Operationsposition der Nockeneinrichtungen 2 auf der
Nockenantriebswelle 1 werden die Schaltkulissen 5,
wie durch die Pfeilsymbole P3 und P4 angedeutet, in Richtung der
Rotationsachse X der Nockenantriebswelle 1 verschoben.
Die hierzu erforderliche Stellkraft kann über die Schaltspindel 6 aufgebracht
werden, die jeweils über
einen Stellgewindeabschnitt 6a, 6b mit der zugeordneten
Schaltkulisse 5 in Eingriff steht.
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Die
Stellgewindeabschnitte 6a, 6b sind bei diesem
Ausführungsbeispiel
gegenläufig
ausgebildet, sodass die benachbarten Schaltkulissen 5 gegenläufig verlagerbar
sind.
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In
unmittelbarer Nachbarschaft zu der Nockeneinrichtung 2 ist
ein Nullhubring 2n vorgesehen. Der Nullhubring 2n ist
bei diesem Ausführungsbeispiel
integral mit der Nockeneinrichtung 2 ausgebildet und weist
eine zylindrische Nullhubumlauffläche auf. Der Durchmesser des
Nullhubringes 2n entspricht dem Grundkreisdurchmesser der
Nockeneinrichtung 2. Die Axialbreite des Nullhubringes 2n ist kleiner
als die Axialbreite der Nockeneinrichtung 2, da der Nullhubring 2n in
Operationsposition (3c) keine erheblichen Betriebskräfte auf
den Nockenfolger aufbringt und daher auf diesem unter einer allenfalls
geringen Flächenpressung
abläuft.
Die Schaltfinger 5a, 5b weisen an ihrer dem Nullhubring
bzw. der Nockenantriebswelle 1 zugewandten Innenseite jeweils
eine Führungsfläche 10 auf, über welche
sich der Schaltfinger 5a, 5b auf dem Nockenwellenlagerabschnitt 12 oder
dem Nullhubring 2n abstützen kann.
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In 3b ist
der Ventiltrieb in einem Betriebszustand unmittelbar nach einer
Betätigung
der Schalteinrichtung dargestellt. Die Schaltkulissen 5 befinden
sich in diesem Schaltzustand in einer Stellung, die nach Durchlauf
(hier noch nicht erfolgt) der Nockeneinrichtung 2 dazu
führt,
dass sich die Nockeneinrichtung 2 außerhalb des Oszillationsbereichs
der jeweils zugeordneten Nockenfolgeeinrichtung 3 (nicht
dargestellt) befindet. Beide Nockeneinrichtungen 2 befinden
sich in dieser Stellung noch außerhalb
des durch die Schaltfinger 5a, 5b definierten Schaltkontaktwinkels α. Die Verlagerung
der Schaltkulissen 5 kann in dieser Nocken-Stellung ohne
unmittelbare Mitnahme, d. h. Verlagerung der Nockeneinrichtungen 2 auf
der Nockenantriebswelle 1 erfolgen.
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Sobald
nunmehr infolge fortgesetzter Drehung der Nockenantriebswelle 1 die
jeweilige Nockeneinrichtung 2 in den Schaltkontaktwinkelbereich α (2)
eintritt, gelangt ein Umfangskantenabschnitt 2a bzw. 2b der
Nockeneinrichtung mit der jeweiligen, durch die Schaltfinger 5a, 5b bereitgestellten
Kurvenfläche 8a, 8b in
Kontakt.
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Im
Rahmen fortgesetzter Drehung der Nockenantriebswelle 1 drängt die
Kurvenfläche 8a, 8b die
an ihr anlaufende Nockeneinrichtung 2 aus den in den 3a und 3b dargestellten
Primärbetriebspositionen
in die in 3c dargestellte Sekundärbetriebsposition
II. Nach einem vollständigen Durchlauf
der jeweiligen Schaltkulisse 5 befindet sich jede Nockeneinrichtung 2 wieder
mittig ausgerichtet in dem zwischen den Kurvenflächen 8a, 8b definierten,
sich über
den Schaltkontaktwinkel α (2)
erstreckenden, sich in Umlaufrichtung trichterartig verjüngenden
Schaltfingerführungsspaltbereich.
In dieser Betriebsposition befinden sich die Nockeneinrichtungen 2 auch
außerhalb
des Oszillationsbereichs der zugeordneten Nockenfolgeeinrichtungen 3,
sodass diese in dieser Schaltstellung von der zugeordneten Nockeneinrichtung 2 nicht
betätigt
werden.
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Die
Kurvenflächen 8a, 8b sind
derart ausgebildet, dass diese in ihrem Verlauf entlang des Schaltkontaktwinkels α eine Steigung
aufweisen, die im wesentlichen dem zum Wechsel zwischen den Betriebspositionen
I und II erforderlichen Axialversatz der jeweiligen Nockeneinrichtung 2 entspricht.
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Die
Schaltkulissen 5 sind bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem hochfesten
Stahlwerkstoff gefertigt. Die Schaltkulissen sind derart ausgebildet, dass
deren Schaltfinger 5a, 5b im wesentlichen zueinander
spiegelsymmetrisch sind. Die Schaltfinger 5a, 5b sind
ferner integral mit einem diese verbindenden Basisabschnitt 5c ausgebildet.
Die durch die beiden Schaltfinger 5a, 5b bereitgestellten
Kurvenflächen 8a, 8b sind
gehärtet
und formgeschliffen. Der Minimal-Abstand zwischen den beiden Kurvenflächen 8a, 8b entspricht
der maximalen Breite der zwischen den Kurvenflächen 8a, 8b hindurch
laufenden Zone der jeweiligen Nockeneinrichtung 2. Der
Abstand der Kurvenflächen 8a, 8b im
Bereich der Fingerspitzen der Schaltfinger 5a, 5b entspricht
in etwa der Summe aus dem zweifachen Schaltversatz und der in Axialrichtung
der Nockenantriebswelle 1 gemessenen Breite der Nockeneinrichtung 2.
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Die
Schaltkulissen 5 sind über
eine Linearführungsstruktur
in dem Zylinderkopf in axialer Richtung der Nockenantriebswelle 1 verschiebbar
gelagert. Diese Linearführungsstruktur
ist bei der gezeigten Ausführungsform
im Zusammenspiel mit einer an den Schaltfingern ausgebildeten Führungsfläche 10 realisiert,
die sich auf einer Außenfläche 11 eines
benachbarten Lagerabschnittes 12 der Nockenantriebswelle 1 abstützt. Diese
Außenfläche 11 des
Lagerabschnitts 12 ist als Zylindermantelfläche ausgebildet.
Der Krümmungsradius
dieser Zylindermantelfläche
entspricht dem Grundkreisradius der benachbarten Nockeneinrichtung 2.
Durch diese Maßnahme wird
in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise eine sichere Abstützung der
Schaltfinger 5a, 5b in unmittelbarer Nähe der Krafteinleitungsbereiche
erreicht. Die auf dem Lagerabschnitt 12 geführte Innenfläche 10 des
jeweiligen Schaltfingers 5a, 5b ist vorzugsweise
als geschliffene Lauffläche
ausgebildet. Die Detailgeometrie ist derart abgestimmt, dass der
jeweilige Schaltfinger 5a, 5b hinreichend leichtgängig auf dem
Lagerabschnitt 12 bewegbar ist. Die Schaltkulisse 5 ist
im Bereich der daran ausgebildeten Laufflächen 8a, 8b sowie
auch der Führungsfläche 10 mit
einer verschleißmindernden
Beschichtung versehen.
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Die
Kurvenflächen 8a, 8b sind
derart ausgebildet, dass diese einen Beschleunigungsrampen- und
einen Verzögerungsrampenabschnitt
(oder auch Ablauframpenabschnitt) aufweisen, so dass die Verlagerung
der Nockeneinrichtung 2 unter einem hinsichtlich auftretender
Massenkräfte
günstigen
Geschwindigkeitsprofil erfolgen kann und sich insbesondere beim
Eintauchen der Nockeneinrichtung 2 in die Schaltkulisse 5 möglichst
geringe Eintauchstöße ergeben.
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Die
Verlagerung der Schaltkulissen 5 kann alternativ zu dem
hier dargestellten Spindeltrieb auch insbesondere über Druckölkammern
erfolgen. Es ist nicht zwingend notwendig, die Schaltkulissen einer Zylinderbank
zu synchronisieren oder gleichzeitig zu verschieben. Die erfindungsgemäß ausgestaltete Schaltkulisse
kann unabhängig
von der momentanen Drehposition der zugeordneten Nockeneinrichtung verlagert
werden. Damit ist es möglich,
durch selektive Ansteuerung bestimmter Schaltkulissen eine Abschaltung
ausgewählter
Zylinder einer Zylinderbank zu veranlassen.
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In 4 ist
eine perspektivische Ansicht einer Variante des Ventiltriebes gezeigt,
bei welcher in Nachbarschaft zu jeder Nockeneinrichtung 2 jeweils ein
Nullhubumlaufflächenabschnitt 2n' als Verlängerung
eines Nockenwellenlagerabschnittes 12 vorgesehen ist.
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Der
Nullhubumlaufflächenabschnitt 2n' ist als Zylindermantelfläche ausgebildet.
Der Durchmesser des Nullhubumlaufflächenabschnitts 2n' entspricht
dem Durchmesser des Grundkreises der Nockeneinrichtung 2.
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Während der
Grundkreisphase sitzt eine Nockenfolgefläche 14 der hier als
seitlich abgeflachter, verdrehgesicherter Tassenstößel ausgebildeten
Nockenfolgeinrichtung 3 sowohl auf dem Nullhubumlaufflächenabschnitt 2n' als auch auf
dem Grundkreisbereich der Nockeneinrichtung 2 auf.
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In
der dargestellten Schaltstellung befinden sich beide Nockeneinrichtungen 2 in
einem Operationszustand in welchem die Nockenfolgeeinrichtungen 3 nach
Maßgabe
der Nockeneinrichtungen 2 betätigt werden.
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Zur Änderung
dieses Operationszustandes wird die in dieser Darstellung linke
Schaltkulisse 5 durch die Antriebsspindel 6 in
Richtung des Pfeiles P1 verlagert. Die in dieser Darstellung rechte
Schaltkulisse 5 wird zur Änderung des Schaltzustandes
in Richtung des Pfeiles P2 verlagert. Der zur Änderung des Operationszustandes
erforderliche Axialversatz entspricht wenigstens der zum vollständigen Abschieben
der Nockeneinrichtung 2 von der Nockenfolgefläche 14 notwendigen
Wegstrecke m. Nach einem derartigen Versatz befinden sich die Schaltfinger 5a, 5b noch
auf dem jeweiligen Nullhubumlaufflächenabschnitt 2n' und sind durch
diesen abgestützt. Durch
den jeweiligen Nullhubumlaufflächenabschnitt 2n' werden auch
die Tassenstößel abgestützt ohne hierbei
jedoch betätigt
zu werden. Die den Tassenstößeln zugeordneten
Ventile werden in diesem (hier nicht gezeigten Zustand) nicht betätigt.
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Es
ist möglich,
den Ventiltrieb so zu gestalten, dass ausgewählte Ventile eines Zylinders,
selektiv abschaltbar sind. Der erfindungsgemäße Ventiltrieb kann insbesondere
so ausgestaltet sein, dass dieser selektiv einen Mehr- oder Einzelventilbetrieb, oder
eine Zylinderabschaltung ermöglicht.