Die
Erfindungen beschreiben vollvariable Hubventilsteuerungen für Brennkraftmaschinen.The
Inventions describe fully variable lift valve controls for internal combustion engines.
Technologischer
Hintergrundtechnological
background
Mit
einer vollvariablen Hubventilsteuerung lässt sich insbesondere eine
fremdgezündete
Brennkraftmaschine drosselfrei betreiben, wodurch es gelingt, die
bei konventioneller Drosselung über
weite Lastzustände
auftretenden Ladungswechselverluste zu minimieren. Hierdurch lassen
sich die Leistungs- und Drehmomentcharakteristik verbessern und
der Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen reduzieren.With
a fully variable lift valve control can be in particular a
spark ignition
Operate engine throttle free, which manages the
with conventional throttling over
wide load conditions
to minimize occurring charge exchange losses. Hereby leave
improve the performance and torque characteristics and
reduce fuel consumption and pollutant emissions.
Darüber hinaus
zeichnet sich eine derart ausgestattete Brennkraftmaschine im unteren
Drehzahlbereich durch ein verbessertes Ansprechverhalten sowie eine
erhöhte
Laufruhe aus.Furthermore
is characterized by such a fitted internal combustion engine in the lower
Speed range through improved response and a
increased
Smooth running out.
Die
Last wird bei einer vollvariablen Hubventilsteuerung durch den Öffnungsquerschnitt
der jeweils eingeregelten Erhebungskurve des Einlassventils bestimmt.The
Load is at a fully variable lift valve control through the opening cross-section
determines the respectively adjusted elevation curve of the intake valve.
Bei
solchen Hubventilsteuerungen wird im Teillastbereich neben dem Ventilhub
auch die Öffnungsdauer
erheblich reduziert, um eine gewünschte Steuerstrategie
des „frühen Einlass
schließt" realisieren können. Die
Phasenlage der Erhebungskurve kann hierbei vorteilhaft über eine
hydraulische Phasenverstelleinrichtung bekannter Bauart optimal
der gewünschten
Steuerstrategie angepasst werden.at
Such Hubventilsteuerungen is in the partial load range in addition to the valve
also the opening time
significantly reduced to a desired tax strategy
of the "early intake
closes "can realize
Phasing of the survey curve can be advantageous over a
hydraulic phase adjustment of known design optimal
the desired
Tax strategy to be adjusted.
Grundsätzlich können vollvariable
Hubventilsteuerungen auch bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen
verwendet werden, wodurch eine gewollte Drallsteuerung generiert
und damit eine verbesserte Verbrennung erzielt werden kann.Basically, fully variable
Hubventilsteuerungen also in self-igniting internal combustion engines
be used, which generates a desired twist control
and thus improved combustion can be achieved.
Insbesondere
ist es daher von Vorteil, wenn ein einziges, vollvariables Hubventilsteuerungssystem
als auf- oder nachrüstendes
System sowohl an bestehende Grundmotorenkonzepte mit oberliegenden
Nockenwellen (DOHC-Bauart) als auch an Grundmotorenkonzepte mit
unterliegender Nockenwelle (OHV-Bauart) mit geringstem Aufwand adaptierbar
ist, da Motoren mit unterliegender Nockenwelle und Stößelstangenantrieb
aufgrund ihres einfachen und robusten Aufbaus auch als Ottomotor
insbesondere auf dem nordamerikanischen Markt noch sehr weit verbreitet
sind.Especially
It is therefore advantageous if a single, fully variable Hubventilsteuerungssystem
as upgrading or retrofitting
System both to existing basic engine concepts with upper-lying
Camshafts (DOHC design) as well as basic engine concepts with
Underlying camshaft (OHV design) with minimal effort adaptable
is because engines with underlying camshaft and push rod drive
due to its simple and robust construction also as gasoline engine
especially in the North American market is still very widespread
are.
Ebenso
findet diese Bauart bei Dieselmotoren eine breite Verwendung.As well
This type of diesel engine is widely used.
Um
das maximales Potenzial der drosselfreien Laststeuerung bei Ottomotoren
zu erschließen, sollte
sich mit einer vollvariablen Hubventilsteuerung durch eine entsprechende
kinematische Auslegung und Ausgestaltung der Bauteile während einer
Nockenphase ein tatsächlicher
Nullhub (eindeutige Ventilrast) erzielen lassen, um möglichste
kurze Steuerzeiten mit frühem
Einlassende und hohen Ventilbeschleunigungen generieren zu können.Around
the maximum potential of throttle-free load control in gasoline engines
to develop
itself with a fully variable lift valve control by a corresponding
kinematic design and design of the components during a
Cam phase an actual
Zero stroke (clear valve lock) can be achieved to the greatest possible
short timings with early
To be able to generate inlet end and high valve accelerations.
Hierbei
sind sowohl Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile als auch
insbesondere die Positionen der Lagerachsen, Führungen etc. im Zylinderkopfgehäuse zu beachten,
welche einen Einfluss auf die Darstellung einer eindeutigen Ventilrast
haben.in this connection
are both manufacturing tolerances of the individual components as well
especially the positions of the bearing axles, guides etc. in the cylinder head housing,
which has an influence on the representation of a clear valve lock
to have.
Im
Idealfall sind hierbei alle, für
die Darstellung einer eindeutigen Ventilrast relevanten Bauteile an
nur einer einzigen Lagerachse als Baugruppe orientiert, wodurch
die Fertigung des Zylinderkopfgehäuses mit größeren zulässigen Lagetoleranzen unter
Serienbedingungen wesentlich einfacher zu beherrschen und damit
auch wesentlich kostengünstiger
ist.in the
Ideally, here are all, for
the representation of a unique valve lock relevant components
only a single bearing axis oriented as an assembly, which
the production of the cylinder head housing with larger allowable position tolerances
To master series conditions much easier and thus
also much cheaper
is.
Des
weiteren sollte die vollvariable Hubventilsteuerung eine möglichst
kleine, stetig bewegte Masse aufweisen, um einen problemlosen Einsatz
eines derartigen Systems auch bei hochdrehenden Motorkonzepten zu
ermöglichen.Of
further, the fully variable lift valve control should be as possible
have small, steadily moving mass to a trouble-free use
of such a system even with high-revving engine concepts
enable.
Gleichzeitig
ist jedoch stets der Einsatz eines hydraulischen Ventilspielausgleichs
anzustreben, damit die vorteilhaften akustischen Eigenschaften und der
geringe Wartungsaufwand moderner Motoren auch beim Einsatz solcher
Hubventilsteuerungen uneingeschränkt
beibehalten werden.simultaneously
However, it is always the use of a hydraulic valve clearance compensation
for the advantageous acoustic properties and the
Low maintenance of modern engines even when using such
Hubventilsteuerungen unrestricted
to be kept.
Insbesondere
wird durch den Einsatz eines hydraulischen Ventilspielausgleichs
bei sogenannten Rastkurvengetrieben eine klar definierte Darstellung der Öffnungs-
und Schließrampen
der Erhebungskurven unter allen thermischen Betriebsbedingungen gewährleistet.Especially
is achieved by the use of a hydraulic valve clearance compensation
in so-called detent curve transmissions, a clearly defined representation of the opening
and closing ramps
the survey curves under all thermal operating conditions guaranteed.
Hierbei
muss die, bei einem Ventilspielausgleich auftretende Lageänderung
der Getriebebauteile (z.B. Zwischenglied, Abtriebsglied, Abstützelement)
zueinander beachtet werden, so dass bei einigen, der Fachwelt an
sich bekannten Systemen ein Ausgleich zwangläufig am ventilseitigem Ende
eines Schwinghebels erfolgen muss, um stets eine kinematisch eindeutig
definierte Bauteillage zur Darstellung der eindeutigen Ventilrast
zu gewährleisten.in this connection
must be the change in position that occurs during valve play compensation
the transmission components (e.g., intermediate member, driven member, support member)
be respected to each other, so that at some, the professional world
known systems compensation inevitably on the valve side end
a swing lever must be made to always a kinematic unique
defined component position for the representation of the unique valve stop
to ensure.
Ein
ventilseitig angeordnetes Ausgleichelement ist hierbei jedoch stetig
mitbewegt, wodurch die auftretenden Massenkräfte erhöht werden und damit die Drehzahlfestigkeit
eines derartigen Systems nachteilig beeinflusst sein kann.One
Valve side arranged compensating element is here, however, continuous
moved, whereby the mass forces are increased and thus the speed resistance
Such a system may be adversely affected.
Zunächst wird
eine Hubventilsteuerung aus dem Stand der Technik, wie er aus der
Patentanmeldung DE 10 2005
003 304 , bzw. deren Gebrauchsmusterabzweigung DE 20 2005 001 599 des Erfinders
hervorgeht, mit Hilfe der 5 erläutert.First, a lift valve control of the prior art, as is known from the patent application DE 10 2005 003 304 , or their utility model branch DE 20 2005 001 599 of the inventor, with the help of 5 explained.
In
der 5 (Stand der Technik)
ist eine vollvariable Hubventilsteuerung mit zwei parallel betätigten,
schließfederbeaufschlagten
Hubventilen 6 gezeigt.In the 5 (Prior Art) is a fully variable lift valve control with two parallel operated, closing spring loaded lift valves 6 shown.
Dieser
Hubventilsteuerung gemäß dem Stand
der Technik liegt die Idee zugrunde, eine Hubventilsteuerung nach
dem Grundprinzip eines Planetengetriebes zu gestalten, welches sich
aus „einem Sonnenrad,
einem Planetenrad und einem Hohlrad" zusammensetzt.This
Hubventilsteuerung according to the state
The technique is based on the idea of a Hubventilsteuerung after
the basic principle of a planetary gear, which is itself
from "a sun wheel,
a planetary gear and a ring gear "composed.
Hierbei
wird das „Sonnenrad" durch zwei axial
benachbarte, wälzgelagerte
Abstützrollen 12a mit einem
Zentrum C12 gebildet, welche umlauffähig auf einem, als ortsfeste
Lagerachse 12 ausgebildeten Abstützelement 12 umlauffähig gelagert
sind, wobei der Druckhebel 13 als Teilstück eines „Planetenrads" mit dem Zentrum
C13 gebildet ist. Der ergänzende Verlauf
des Druckhebels 13 zu der Kreisform eines „Planetenrads" ist in der 5 durch Punkt- Strich Linien
schematisch dargestellt.Here, the "sun gear" by two axially adjacent, roller bearing support rollers 12a formed with a center C12, which rotatable on one, as a fixed bearing axis 12 trained support element 12 are stored in a rotatable manner, wherein the pressure lever 13 is formed as a part of a "planetary gear" with the center C13 13 to the circular shape of a "planetary gear" is in the 5 Shown schematically by dot-dash lines.
Das „Hohlrad" wird hierbei als
Abschnitt von der Ventilrastsektion 4a einer Steuerkulisse 4d eines Gabelschlepphebels 4 gebildet,
dessen ergänzender Verlauf
zu der Kreisform eines „Hohlrads" ebenfalls in der 5 schematisch als Punkt-
Strich Linie dargestellt ist.The "ring gear" is here as a section of the Ventilrastsektion 4a a control link 4d a fork rocker arm 4 formed, whose complementary course to the circular shape of a "ring gear" also in the 5 is shown schematically as a dot-dash line.
Der,
als Kipphebel ausgestaltete, Druckhebel 13 liegt hierbei
im wesentlichen vertikal angeordnet und wird seitlich von einer,
als Exzenterwelle 14 ausgestalteten Verstellwelle 14 mit
dem Drehzentrum C14 abgestützt
und zu einer Änderung
des Hubverlaufs von der Exzenterwelle 14 verlagert.The, designed as rocker arm, pressure lever 13 This is arranged substantially vertically and is laterally of one, as the eccentric shaft 14 designed adjusting shaft 14 supported with the center of rotation C14 and to a change in the Hubverlaufs of the eccentric shaft 14 relocated.
Gleichzeitig
stützt
sich der Druckhebel 13 stets mit seinem oberen Ende über zwei
axial benachbart angeordnete, kreisbogenförmige Abstützflächen 13b mit dem Zentrum
C13 an den beiden axial benachbarten Zylindermantelflächen der
Abstützrollen 12a ab.At the same time the pressure lever is supported 13 always with its upper end via two axially adjacent, circular arc-shaped support surfaces 13b with the center C13 on the two axially adjacent cylinder jacket surfaces of the support rollers 12a from.
An
seinem unteren Ende ist der Druckhebel 13 mit der wälzgelagerten
Druckrolle 13a versehen, welche umlauffähig auf einem Achsbolzen um
das Zentrum C13 gelagert ist. Die Abstützflächen 13b am oberen
Ende des Druckhebels 13 liegen hierbei konzentrisch zum
Zentrum C13 der Druckrolle 13a angeordnet.At its lower end is the pressure lever 13 with the roller bearing roller 13a provided, which is rotatably mounted on a pivot pin about the center C13. The support surfaces 13b at the upper end of the pressure lever 13 lie concentric to the center C13 of the pressure roller 13a arranged.
Der
Druckhebel 13 wird an seinem oberen Ende über eine
Abgriffrolle vom Nocken der, um die Achse C1 rotierenden, Nockenwelle 1 in
eine Schwingbewegung versetzt, wobei der Druckhebel 13 von
mindestens einer vorgespannten Rückstellfeder
beaufschlagt ist, wodurch der Kontakt des Druckhebels 13 zur
Nockenwelle 1 und Exzenterwelle 14 stets gewährleistet
wird.The pressure lever 13 is at its upper end via a Abriffrolle from the cam of the axis C1 rotating camshaft 1 placed in a swinging motion, wherein the pressure lever 13 is acted upon by at least one biased return spring, whereby the contact of the pressure lever 13 to the camshaft 1 and eccentric shaft 14 is always guaranteed.
Der
Druckhebel 13 liegt hierbei axial mittig in der Zylinderebene
angeordnet steht über
seine Druckrolle 13a mit der Steuerkulisse 4d des
Gabelschlepphebels 4 in Kontakt.The pressure lever 13 in this case is located axially in the center of the cylinder level is about its pressure roller 13a with the control gate 4d of the fork rocker arm 4 in contact.
Der
Gabelschlepphebel 4 ist gehäuseseitig schwenkbeweglich
um die ortsfeste Lagerachse C5 auf der Lagerachse 5 gelagert
und wirkt mit seinem freien Ende über ventilseitig angeordnete,
integrierte hydraulische Ventilspielausgleichelemente bekannter
Bauart parallel auf die beiden Hubventile 6 ein.The fork rocker arm 4 is on the housing side pivotable about the fixed bearing axis C5 on the bearing axis 5 stored and acts with its free end on valve side arranged, integrated hydraulic lash adjusters of known design parallel to the two globe valves 6 one.
Die
Steuerkulisse 4d des Gabelschlepphebels 4 geht
hierbei von der Ventilrastsektion 4a, welche bei geschlossenen
Hubventilen 6 konzentrisch zur Lagerachse C12 der Abstützrollen 12a angeordnet
liegt, über
eine Anlauframpe 4b in eine, sich in Richtung der Abstützrollen 12a erstreckende
Hubsektion 4c über.The control gate 4d of the fork rocker arm 4 goes here from the Ventilrastsektion 4a , which with closed globe valves 6 concentric to the bearing axis C12 of the support rollers 12a is located, via a ramp 4b in one, in the direction of the support rollers 12a extending lifting section 4c above.
Die
Exzenterwelle 14 erstreckt sich bevorzugt über mehrere
Zylinder und kann über
eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung (Aktuator) um ihre Lagerachse
C14 verdreht werden, wobei beispielsweise ein elektrischer Stellmotor über ein
zwischengeschaltetes Schneckengetriebe mit der Exzenterwelle 14 in
Antriebsverbindung steht.The eccentric shaft 14 preferably extends over a plurality of cylinders and can be rotated about an adjusting device (actuator), not shown, about its bearing axis C14, for example, an electric servomotor via an intermediate worm gear with the eccentric shaft 14 is in drive connection.
Bei
dieser Hubventilsteuerung beschreibt das Zentrum C13 der Druckrolle 13a bei
einer, durch den Nocken bewirkten, Schwingbewegung des Druckhebels 13 hierbei
stets einen Kreisbogen, welcher konzentrisch zum Zentrum C12 der
Abstützrollen 12a verläuft.In this lift valve control, the center C13 describes the pressure roller 13a at a, caused by the cam, oscillating movement of the pressure lever 13 in this case always a circular arc which concentric with the center C12 of the support rollers 12a runs.
Hier
sei kurz darauf hingewiesen, das bei einer Schwingbewegung des Druckhebels 13 kein
eindeutiges Drehzentrum des Druckhebels 13 gegeben ist,
vielmehr ergibt sich ein Bewegungsablauf des Druckhebels 13 aus
einer überlagerten
schwenkbeweglichen und translatorischen Bewegungskomponente, wobei
der Druckhebel entlang der Exzenterkontur der Exzenterwelle 14 und
den Abstützrollen 12a geführt wird.Here it should be pointed out briefly, the case of a swinging movement of the pressure lever 13 no clear center of rotation of the pressure lever 13 is given, rather results in a movement of the pressure lever 13 from a superimposed pivotable and translational movement component, wherein the pressure lever along the eccentric contour of the eccentric shaft 14 and the support rollers 12a to be led.
Durch
eine Drehbewegung der Exzenterwelle 14 um ihr Zentrum C14
wird eine Verlagerung des Druckhebels 13 bewirkt, wobei
sich das Zentrum C13 der Druckrolle 13a im Kreisbogen um
das Zentrum C12 der Abstützrollen 12a bewegt
und damit der Eingriffsbereich der Druckrolle 13a auf die
Steuerkulisse 4d verlagert wird.By a rotary movement of the eccentric shaft 14 around her center C14 is a shift of the pressure lever 13 causes, wherein the center C13 of the pressure roller 13a in the arc around the center C12 of the support rollers 12a moves and thus the engagement area of the pressure roller 13a on the control gate 4d is relocated.
Hierdurch
lässt sich
in Verbindung mit der, konzentrisch zum Zentrum C12 angeordneten,
Ventilrastsektion 4a am Gabelschlepphebel 4 eine
Ventilrast innerhalb der Nockenphasen darstellen, wobei sich die
Hubventilsteuerung durch das Verdrehen der Exzenterwelle 14 stufenlos
von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer Ventilabschaltung variieren lässt. Vorteilhaft
an dieser Hubventilsteuerung ist ein einfacher konstruktive Aufbau,
sowie die geringe Anzahl der Bauteile.This can be used in conjunction with the, arranged concentrically to the center C12, valve-locking section 4a on the fork rocker arm 4 represent a valve latch within the cam phases, wherein the Hubventilsteuerung by the rotation of the eccentric shaft 14 varies continuously from a maximum lift curve to a valve shutdown. An advantage of this Hubventilsteuerung is a simple structural design, and the small number of components.
Leider
lässt diese
Ausgestaltungsform eines Hubventilsteuerungssystems eine Adaption
an Motorkonzepte mit untenliegender Nockenwelle und Stößelstangenantrieb
(OHV-Motor) aufgrund der Bauteilanordnung nicht ohne einen zusätzlichen,
bewegten Umlenkhebel zu.Unfortunately
leave this
Embodiment of a Hubventilsteuerungssystems an adaptation
on engine concepts with bottom camshaft and push rod drive
(OHV engine) due to the component arrangement not without an additional,
moved lever to.
Weiter
muss zur Darstellung einer eindeutigen Ventilrast eine eindeutige
Lage der Ventilrastsektion 4a zum Zentrum der C12 der Abstützrollen 12a bei
geschlossenem Hubventil 6 gewährleistet werden, wobei die
Relativlage der Lagerachse C5 des Gabelschlepphebels 4 zur
Lagerachse C12 der Abstützrollen 12a einen
direkten Einfluss hat.Further, to represent a unique valve catch, a unique location of the valve latch section must be provided 4a to the center of the C12 of the support rollers 12a with closed globe valve 6 be ensured, wherein the relative position of the bearing axis C5 of the fork rocker arm 4 to the bearing axis C12 of the support rollers 12a has a direct influence.
Hierzu
müssen
Lagerbohrungen oder ggf. alternative Befestigungspunkte (Flächen und
Befestigungen mit Passschrauben, Aufnahmeschalen etc.) für die Lagerachse
C5 und für
die Lagerachse C12 im Zylinderkopfgehäuse mit höchster Lagepräzision im Gehäuse gefertigt
werden, was mit einem aufwendigen Fertigungs- und Qualitätssicherungsprozess
des Zylinderkopfgehäuses
verbunden sein kann.For this
have to
Bearing holes or, if necessary, alternative attachment points (surfaces and
Fastenings with dowel screws, receiving shells, etc.) for the bearing axis
C5 and for
the bearing axis C12 in the cylinder head housing with highest precision in the housing
what happens with a complex production and quality assurance process
of the cylinder head housing
can be connected.
Von
Nachteil kann es weiter sein, das der hydraulische Ventilspielausgleich
am ventilseitigem, freien Ende des Gabelschlepphebels 4 vorgesehen ist,
wodurch sich größere bewegten
Massen ergeben.It may be disadvantageous that the hydraulic valve clearance compensation at the valve-side, free end of the fork rocker arm 4 is provided, resulting in larger moving masses.
Aufgahe
der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
1 ist es, eine optimierte Ausgestaltung einer Hubventilsteuerungen
aus der DE 10 2005 003
304.0 aufzuzeigen, bei welcher der Druckhebel in der Hubventilsteuerung
derart ausgestaltet und angeordnet wird, dass die Hubventilsteuerung
mit geringsten konstruktiven Änderungen
problemlos an Brennkraftmaschinen mit untenliegender Nockenwelle
und Stößelstangenantrieb
(OHV-Motoren) adaptiert werden kann.Aufgahe of the invention according to the characterizing features of claim 1 is an optimized embodiment of a Hubventilsteuerungen from the DE 10 2005 003 304.0 show in which the pressure lever in the Hubventilsteuerung is configured and arranged so that the Hubventilsteuerung can be easily adapted to internal combustion engines with bottom camshaft and push rod drive (OHV engines) with minimal structural changes.
Weiter
soll eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform aufgezeigt werden,
welche größere Lagetoleranzen
bei der Fertigung des Zylinderkopfgehäuses erlaubt, wodurch dessen
Herstellung einfacher zu beherrschen ist, die Betriebssicherheit
erhöht
und die Herstellkosten erheblich reduziert werden.Further
should be shown a particularly preferred embodiment,
which larger positional tolerances
allowed in the production of the cylinder head housing, whereby the
Manufacturing is easier to master, the operational safety
elevated
and the manufacturing costs are significantly reduced.
Hierbei
soll zusätzlich
eine Möglichkeit
aufgezeigt werden, mit welcher eine Verlagerung des hydraulischen
Ventilspielausgleichselements auf einen statischen Bereich der Hubventilsteuerung
erzielt werden kann, wobei dennoch stets eine eindeutige, kinematische
Lagezuordnung der Bauteile zur Darstellung einer eindeutigen Ventilrast
erhalten bleibt.in this connection
should additionally
a possibility
be shown, with which a displacement of the hydraulic
Valve lash adjuster on a static region of the Hubventilsteuerung
be achieved, but always a clear, kinematic
Position assignment of the components to represent a clear valve catch
preserved.
Für jene Merkmale
der erfinderischen Hubventilsteuerung, welche bereits aus der DE 10 2005 003 304.0 hervorgehen,
wird deren Priorität
beansprucht.For those features of the inventive Hubventilsteuerung, which already from the DE 10 2005 003 304.0 their priority is claimed.
Lösungsolution
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Hubventilsteuerung (1 und 2)
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a stroke valve control ( 1 and 2 ) solved with the characterizing features of claim 1.
Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.advantageous
Embodiments are shown in the subclaims.
Die
Erfindung gemäß dem Patentanspruch
1 soll zunächst
in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
mit Hilfe der Zeichnung 1 und 2 erläutert werden.The invention according to the patent claim 1 is initially in a preferred embodiment with the aid of the drawing 1 and 2 be explained.
Gezeigt
wird der Steuermechanismus eines einzelnen, schließfederbeaufschlagten
Einlassventils 6, wobei die Hubventilsteuerung bevorzugt
für Brennkraftmaschinen
mit zwei Einlassventilen 6 pro Zylinder vorgesehen ist.Shown is the control mechanism of a single spring-loaded intake valve 6 wherein the Hubventilsteuerung preferred for internal combustion engines with two intake valves 6 is provided per cylinder.
Funktionsgleiche
Bauteile sind in den gezeigten 1 und 2 der
Beschreibung sind mit den gleichen Bezugszeichen wie beim genannten Stand
der Technik gemäß 5 versehen.Functionally identical components are shown in the 1 and 2 of the description are denoted by the same reference numerals as in the cited prior art 5 Mistake.
1 zeigt
eine Hubventilsteuerung als Teilschnitt durch die Hubventilebene
während
der Grundkreisphase, wobei die Exzenterwelle 14 in ihrer Winkellage
auf eine maximale Erhebungskurve eingeregelt ist. 1 shows a Hubventilsteuerung as a partial section through the Hubventilebene during the base circle phase, wherein the eccentric shaft 14 is adjusted in its angular position to a maximum elevation curve.
2 zeigt
die Hubventilsteuerung aus der 1 in der
Draufsicht, wobei die Exzenterwelle 14 zur besseren Übersicht
nicht dargestellt sind. 2 shows the Hubventilsteuerung from the 1 in the plan view, wherein the eccentric shaft 14 are not shown for clarity.
Der,
als Kipphebel ausgestaltete, Druckhebel 13 liegt bei dieser
optimierten Hubventilsteuerung im Unterschied zum Stand der Technik
im wesentlichen horizontal angeordnet und wird hierbei etwa mittig
seiner Längsachse
von einer, als Exzenterwelle 14 ausgestalteten Verstellwelle 14 mit
dem Drehzentrum C14 von oben abgestützt und zu einer Änderung
des Hubverlaufs in seiner Lage verstellt.The, designed as rocker arm, pressure lever 13 is in this optimized lift valve control in contrast to the prior art arranged substantially horizontally and is about this centrally of its longitudinal axis of one, as the eccentric shaft 14 designed adjusting shaft 14 supported with the center of rotation C14 from above and adjusted to a change in the Hubverlaufs in its position.
Der
Exzenter ist hierbei kleiner dem Lagerdurchmesser der Exzenterwelle 14 gefertigt,
wodurch diese vorteilhaft als Steckwelle in ungeteilten Lagerbohrungen
gelagert werden kann.The eccentric is smaller than the bearing diameter of the eccentric shaft 14 manufactured, whereby this can be stored advantageously as a stub shaft in undivided bearing bores.
Alternativ
hierzu kann der Exzenter auch größer dem
Lagerdurchmesser gefertigt sein, wobei zwischen dem Druckhebel und
dem Exzenter auch eine reibungsmindernde, wälzgelagerte Laufrolle zwischengeschaltet
sein kann.alternative
For this purpose, the eccentric also larger
Bearing diameter to be made, being between the pressure lever and
the eccentric also interposed a friction-reducing, roller bearing roller
can be.
Alternativ
können
auch zwei axial benachbarte Exzenter für einen einzelnen Druckhebel 13 vorgesehen
werden, welche an außenliegenden
Abstütznasen
an den Seitenteilen des Druckhebels 13 von oben an diesem
angreifen, wobei die korrespondierenden Kontaktflächen der
Abstütznasen
mit Vorteil in etwa in Höhe
der Lagerachse C12 der Abstützrolle 12a angeordnet
liegen. Hierbei findet nur eine sehr geringfügige Relativbewegung zwischen
den Exzentern und dem Druckhebel 13 im Kontaktpunkt statt.Alternatively, two axially adjacent eccentric for a single pressure lever 13 are provided, which on outer support tabs on the side parts of the pressure lever 13 Attacking from above at this, wherein the corresponding contact surfaces of the support lugs with advantage approximately at the level of the bearing axis C12 of the support roller 12a are arranged. Here is only a very slight relative movement between the eccentrics and the pressure lever 13 at the contact point.
Der
Druckhebel stützt
sich weiter über
eine kreisbogenförmige
Abstützfläche 13b mit
dem Zentrum C13 an der Zylindermantelfläche der Abstützrolle 12a ab.The pressure lever continues to support itself via a circular arc-shaped support surface 13b with the center C13 on the cylindrical surface of the support roller 12a from.
Hierbei
liegt die Abstützfläche 13a im
wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik in etwa mittig der
Längsachse
des Druckhebels 13 innerhalb dessen zwischen seinen Seitenteilen
an einer Strebe angeordnet.This is the support surface 13a essentially different from the prior art approximately in the middle of the longitudinal axis of the pressure lever 13 arranged within it between its side parts on a strut.
Die,
bevorzugt wälzgelagerte,
Abstützrolle 12a ist
um die Lagerachse C12 drehbeweglich gelagert, wobei der Lagerbolzen
der Abstützrolle 12a am oberen
Ende eines Abstützhebels 12 befestigt
ist, und der Abstützhebel 12 selbst
schwenkbeweglich um die Lagerachse C5 des Schlepphebels 4 gelagert ist.The, preferably roller bearing, support roller 12a is rotatably mounted about the bearing axis C12, wherein the bearing pin of the support roller 12a at the upper end of a support lever 12 is attached, and the support lever 12 itself pivotable about the bearing axis C5 of the finger lever 4 is stored.
Da
es bei einer Schwingbewegung des Druckhebels 13 nur zu
einer geringfügigen
Relativbewegung zwischen Abstützrolle 12a und
Abstützfläche 13b kommt,
kann die Abstützrolle 12a im
einfachsten Falle auch lediglich durch eine zylindermantelförmige Gleitfläche mit
einem Zentrum C12 ersetzt sein, welche am Abstützhebel 12 selbst
gefertigt sein kann.Since there is a swinging movement of the pressure lever 13 only to a slight relative movement between the support roller 12a and support surface 13b comes, can the support roller 12a in the simplest case also be replaced only by a cylinder jacket-shaped sliding surface with a center C12, which on the support lever 12 can be made by yourself.
Der
Abstützhebel 12 ist
im Ausführungsbeispiel
an seinem unteren Ende von einem gehäuseseitig angeordneten, hydraulischem
Ventilspielausgleichelement 9 bekannter Bauart beaufschlagt,
wobei ein Ventilspielausgleich durch eine gemeinsame Drehbewegung
des Abstützhebels 12,
des Druckhebels 13 und des Schlepphebels 4 um
die Lagerachse C5 erfolgt. Hierbei bleibt eine eindeutige kinematische
Lagezuordnung der Ventilrastsektion 4a zum Zentrum C12
der Abstützrolle 12a stets
gewährleistet,
wobei die stetig bewegten Massen durch die gehäuseseitige Anordnung des Ventilspielausgleichelements 9 erheblich
reduziert werden.The support lever 12 is arranged in the embodiment at its lower end by a housing side, hydraulic valve clearance compensation element 9 known design applied, with a valve clearance compensation by a common rotational movement of the support lever 12 , the pressure lever 13 and the rocker arm 4 takes place about the bearing axis C5. This leaves a clear kinematic position assignment of the valve latch section 4a to the center C12 of the support roller 12a always ensured, with the constantly moving masses through the housing-side arrangement of the valve lash adjuster 9 be significantly reduced.
Gleichzeitig
sind die Zentrumslage C12 der Abstützrolle 12a durch
den Abstützhebel 12 und
die Lage der Ventilrastsektion 4a am Schlepphebel 4 hierbei
gemeinsam an der Lagerachse C5 orientiert, wodurch keine weitere
Lagerachse im Zylinderkopfgehäuse
einen Einfluss auf die relative kinematische Anordnung der Bauteile
zueinander bezüglich
der Darstellung einer eindeutigen Ventilrast während der Nockenphase nimmt.
Hierdurch wird die Fertigung des Gehäuses wesentlich vereinfacht.At the same time, the center position C12 of the support roller 12a through the support lever 12 and the location of the valve latch section 4a on the rocker arm 4 here jointly oriented on the bearing axis C5, whereby no further bearing axis in the cylinder head housing has an influence on the relative kinematic arrangement of the components to each other with respect to the representation of a clear valve catch during the cam phase. As a result, the production of the housing is much easier.
Der
Abstützhebel 12 und
der Schlepphebel 4 selbst können hierbei als einzelnes,
kompaktes Bauteil mit höchster
Präzision
gefertigt werden.The support lever 12 and the rocker arm 4 themselves can be manufactured here as a single, compact component with the highest precision.
Hier
sei jedoch insbesondere angemerkt, das der Ventilspielausgleich
erfindungsgemäß nicht zwangläufig über den
Abstützhebel 12 erfolgen muss,
dies stellt lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltung dar.However, it should be noted in particular that the valve clearance compensation according to the invention is not necessarily via the support lever 12 must be done, this is merely an advantageous embodiment.
Es
ist alternativ auch möglich,
das sich der, über
eine Bohrung an der Lagerachse 5 orientierte Abstützhebel 12 lediglich
an einem ortsfesten Bezugspunkt im Zylindergehäuse oder an einem Zylinderabschnitt
der Nockenwelle 1 abstützt
und ein Ventilspielausgleich, wie bereits im Stand der Technik angeregt,
am ventilseitigem, freien Ende des Schlepphebels 4 erfolgen
kann.It is alternatively also possible, that of, via a bore on the bearing axis 5 oriented support levers 12 only at a fixed reference point in the cylinder housing or on a cylinder portion of the camshaft 1 supports and a valve clearance compensation, as already suggested in the prior art, the valve-side, free end of the finger lever 4 can be done.
Insbesondere
kann hierbei alternativ auch ein Gabelschlepphebel vorgesehen werden,
welcher parallel auf zwei Hubventile einwirkt.Especially
Here, alternatively, a fork cam follower may be provided,
which acts in parallel on two globe valves.
Um
die gemeinsame Lagerung des Abstützhebels 12 und
des Schlepphebels 4 auf der Lagerachse 5 zu ermöglichen,
wird der Schlepphebel 4 mit Vorteil an seinem gelagerten
Ende gegabelt ausgestaltet.To the common storage of the support lever 12 and the rocker arm 4 on the bearing axis 5 to enable the drag lever 4 designed with advantage forked at its stored end.
Der
Druckhebel 13 ist an seinem einem Ende mit der wälzgelagerten
Druckrolle 13a versehen, welche umlauffähig auf einem Achsbolzen um
das Zentrum C13 gelagert ist. Die Abstützfläche 13b des Druckhebels 13 liegt
hierbei konzentrisch zum Zentrum C13 der Druckrolle 13a angeordnet.The pressure lever 13 is at one end with the roller bearing roller 13a provided, which is rotatably mounted on a pivot pin about the center C13. The support surface 13b of the pressure lever 13 lies concentric to the center C13 of the pressure roller 13a arranged.
Der
Druckhebel 13 wird an seinem anderem Ende über eine
Abgriffrolle 13c oder alternativ über eine angeformte, konvexe
Gleitfläche
vom Nocken der, um die Achse C1 rotierenden, Nockenwelle 1 in eine
Schwingbewegung versetzt, wobei der Druckhebel 13 an seinem
einem Ende am überstehenden
Lagerbolzen der Druckrolle 13a beidseitig von einer vorgespannten,
bügelförmigen Torsionsschenkelfeder 7 in
Richtung der Exzenterwelle 14 mit einer Kraft beaufschlagt
ist, wobei stets der satte Kontakt des Druckhebels 13 zur
Exzenterwelle 14 und zur Nockenwelle 1 gewährleistet
wird.The pressure lever 13 gets at its other end via a pick-off roller 13c or alternatively via a molded, convex sliding surface of the cam of the camshaft rotating about the axis C1 1 in a swinging motion, wherein the pressure lever 13 at its one end on the protruding bearing pin of the pressure roller 13a on both sides of a prestressed, bow-shaped Torsionsschenkelfeder 7 in the direction of the eccentric shaft 14 is acted upon by a force, always the full contact of the pressure lever 13 to the eccentric shaft 14 and to the camshaft 1 is guaranteed.
Der
Druckhebel 13 liegt axial mittig in der Hubventilebene
angeordnet steht über
seine Druckrolle 13a mit der Steuerkulisse 4d des
Schlepphebels 4 in Kontakt.The pressure lever 13 is located axially in the middle in the Hubventilebene is about its pressure roller 13a with the control gate 4d of the rocker arm 4 in contact.
Der
Schlepphebel 4 steht hierbei mit seinem freien Ende mit
dem Hubventil 6 in Kontakt.The rocker arm 4 stands here with its free end with the lift valve 6 in contact.
Die
Steuerkulisse 4d des Schlepphebels 4 geht von
der Ventilrastsektion 4a, welche bei geschlossenem Hubventil 6 konzentrisch
zur Lagerachse C12 der Abstützrolle 12a (oder
alternativ zum Zentrum C12 einer zylindermantelförmigen Gleitfläche) angeordnet
liegt, über
eine Anlauframpe 4b in eine, sich in Richtung des Zentrums
C12 erstreckende Hubsektion 4c über.The control gate 4d of the rocker arm 4 goes from the valve latch section 4a , which with closed lift valve 6 concentric with the bearing axis C12 of the support roller 12a (or alternatively to the center C12 of a cylinder jacket-shaped sliding surface) is arranged, via a start-up ramp 4b in one, extending in the direction of the center C12 Hubsektion 4c above.
Die
Exzenterwelle 14 erstreckt sich bevorzugt über mehrere
Zylinder und kann über
eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung (Aktuator) um ihre Lagerachse
C14 verdreht werden, wobei beispielsweise ein elektrischer Stellmotor über ein
zwischengeschaltetes Schneckengetriebe mit der Exzenterwelle 14 in
Antriebsverbindung steht.The eccentric shaft 14 preferably extends over a plurality of cylinders and can be rotated about an adjusting device (actuator), not shown, about its bearing axis C14, for example, an electric servomotor via an intermediate worm gear with the eccentric shaft 14 is in drive connection.
Ebenso
ist der kurbelwellenseitige Antrieb der Nockenwelle 1 vorteilhaft
durch eine Phasenverstelleinrichtung bekannter Bauart ergänzt.Likewise, the crankshaft-side drive of the camshaft 1 advantageously supplemented by a phase adjustment of known design.
Wie
für den
Fachmann sofort ersichtlich wird, kann aufgrund der neuen Bauteilanordnung
und Ausgestaltung der Antrieb des Druckhebels 13 alternativ mit
geringsten konstruktiven Änderungen
durch eine untenliegende Nockenwelle über eine Stößelstange erfolgen, wobei lediglich
die Nockenabgriffrolle 13c durch eine Kugelpfanne ersetzt
wird, in welcher eine Stößelstange
sphärisch
gelagert ist und die Nockenwelle über die zwischengeschaltete
Stößelstange
auf den Druckhebel 13 einwirkt.As will be apparent to those skilled in the art, due to the new component arrangement and design, the drive of the pressure lever can 13 Alternatively, with minimal structural changes by a lower-lying camshaft via a push rod, with only the Nockenabgrifreolle 13c is replaced by a ball socket, in which a push rod is mounted spherically and the camshaft on the intermediate push rod on the pressure lever 13 acts.
Die
Kugelpfanne kann hierbei stoffschlüssig mit dem Druckhebel 13 gefügt sein.
Alternativ kann auch ein Bolzen am Ende des Druckhebels 13 vorgesehen
sein, wobei die Stößelstange über eine
komplementär
ausgestaltete Halbschale an diesem angreift.The ball socket can in this case cohesively with the pressure lever 13 be joined. Alternatively, a bolt at the end of the pressure lever 13 be provided, wherein the push rod engages over a complementary designed half-shell on this.
Der
stößelseitige
Antrieb mindestens eines Auslassventils kann über einen einfachen Kipphebel erfolgen,
welcher ebenfalls auf der Lagerachse 5 schwenkbeweglich
gelagert sein kann.The plunger-side drive at least one exhaust valve can be done via a simple rocker arm, which also on the bearing axis 5 can be mounted pivotably.
Die
Funktionsweise des Ausführungsbeispiels
gemäß 1 soll
hier kurz erläutert
werden.The operation of the embodiment according to 1 will be briefly explained here.
Im
folgendem wird angenommen, dass sich die Hubventilsteuerung in der,
in 1 gezeigten Position befindet.In the following it is assumed that the lift valve control in the, in 1 is shown position.
Wird
nun die Nockenwelle 1 in eine Rotation versetzt, so wirkt
nach der Grundkreisphase der Nocken von unten über die Abgriffrolle 13c auf
den Druckhebel 13 ein, welcher hierbei eine Kippbewegung
entgegen dem Uhrzeigersinn erfährt.Will now the camshaft 1 set in a rotation, so acting after the base circle phase of the cam from below on the Abgriff 13c on the pressure lever 13 a, which in this case experiences a tilting movement in the counterclockwise direction.
Hierbei
stützt
sich der Druckhebel 13 einerseits mit seiner oberen, ebenen
oder gewölbten
Fläche
an der Exzenterwelle 14 ab und stützt sich andererseits mit seiner
kreisbogenförmigen
Druckfläche 13b an
der Zylindermantelfläche
der Abstützrolle 12a ab.Here, the pressure lever is supported 13 on the one hand with its upper, flat or curved surface on the eccentric shaft 14 On the other hand, it supports itself with its circular-shaped pressure surface 13b on the cylindrical surface of the support roller 12a from.
Durch
die Kippbewegung des Druckhebels 13 wird die Druckrolle 13a über die
Anlauframpe 4b mit nachfolgender Hubsektion 4c auf
den Schlepphebel 4 wirksam, wobei dieser voll um seine
gehäuseseitige
Lagerachse C5 auslenkt wird und dabei das Hubventil 6 maximal öffnet.By the tilting movement of the pressure lever 13 becomes the pressure roller 13a over the ramp 4b with subsequent lifting section 4c on the rocker arm 4 effective, this is fully deflected to its housing-side bearing axis C5, while the lift valve 6 maximum opens.
Im
weiteren Verlauf folgt die Abgriffrolle 13c des Druckhebels 13 der
absteigenden Nockenflanke, wobei der Druckhebel 13 und
der Schlepphebel 4 aufgrund der Rückstellkräfte von Ventilfeder und Torsionsschenkelfeder 7 wieder
ihre Ausgangsstellungen einnehmen. Hierbei wird das Hubventil 6 wieder geschlossen.In the further course follows the Abgriff 13c of the pressure lever 13 the descending cam flank, the pressure lever 13 and the rocker arm 4 due to the restoring forces of valve spring and torsion leg spring 7 take back their starting positions. This is the lifting valve 6 closed again.
Im
Folgenden wird angenommen, das die Exzenterwelle 14 durch
die Verstelleinrichtung um 180 Grad um die Lagerachse C14 verdreht
wird. (Stellung für
Nullhub) Hierbei erfährt
der Druckhebel 13 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn,
wobei das Zentrum C13 der Druckrolle 13a eine Bewegungsbahn
erfährt,
welche einen Kreisbogen um das Zentrum C12 der Abstützrolle 12a beschreibt.In the following it is assumed that the eccentric shaft 14 is rotated by 180 degrees about the bearing axis C14 by the adjusting device. (Position for zero stroke) This is where the pressure lever experiences 13 a pivoting movement in a clockwise direction, wherein the center C13 of the pressure roller 13a undergoes a trajectory which forms a circular arc around the center C12 of the support roller 12a describes.
Hierbei
verlagert sich gleichzeitig der Berührpunkt zwischen Druckrolle 13a und
der Ventilrastsektion 4a, wobei nach der Verlagerung des
Druckhebels 13 die Druckrolle 13a mit dem oberen
Ende der Ventilrastsektion 4a in Kontakt steht.At the same time, the point of contact between the pressure roller shifts 13a and the valve latch section 4a , wherein after the displacement of the pressure lever 13 the pressure roller 13a with the upper end of the valve latch section 4a in contact.
Wird
nun nach der Grundkreisphase der Nocken der Nockenwelle 1 erneut über die
Abgriffrolle 13c auf den Druckhebel 13 wirksam,
so steht dieser mit seiner Druckrolle 13a während der
gesamten Nockenphase nur mit der Ventilrastsektion 4a des Schlepphebels 4 in
Kontakt, wobei das Zentrum C13 der Druckrolle 13 eine kreisbogenförmige Bewegungsbahn
um das Zentrum C12 der Abstützrolle 12 beschreibt.Now, after the base circle phase, the cam of the camshaft 1 again over the Abgriff 13c on the pressure lever 13 effective, it stands with its pressure roller 13a during the entire cam phase only with the valve stop section 4a of the rocker arm 4 in contact with the center C13 of the pressure roller 13 an arcuate trajectory about the center C12 of the support roller 12 describes.
Dabei
wird die Lagerachse C13 der Druckrolle 13a lediglich entlang
einer Äquidistanten
zur Ventilrastsektion 4a bewegt, wodurch die Druckrolle 13a nicht
in Öffnungsrichtung
auf den Schlepphebel 4 einwirken kann.In this case, the bearing axis C13 of the pressure roller 13a only along an equidistant to the valve latch section 4a moved, causing the pressure roller 13a not in the opening direction on the rocker arm 4 can act.
Hierbei
verharrt der Schlepphebel 4 in seiner Stellung und wirkt
nicht auf das Hubventil 6 ein. (Nullhub)Here, the drag lever remains 4 in its position and does not affect the lift valve 6 one. (Zero stroke)
Durch
ein beliebiges Verdrehen der Exzenterwelle 14 lässt sich
sowohl der Ventilhub als auch die Öffnungsdauer des beaufschlagten
Hubventils 6 von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer
Ventilabschaltung stufenlos variieren.By any rotation of the eccentric shaft 14 can be both the valve lift and the opening duration of the applied lift valve 6 vary continuously from a maximum lift curve to a valve shutdown.
Hierzu 1 und 2 For this 1 and 2
Im
folgenden soll eine weitere Hubventilsteuerung, wie er aus der zum
Anmeldezeitpunkt dieser Anmeldung noch nicht offenbarten Patentanmeldung DE 10 2005 014 064 bzw.
deren Gebrauchsmusterabzweigung DE
20 2005 005 345 des Erfinders hervorgeht, mit Hilfe der 6 erläutert werden.In the following, another Hubventilsteuerung, as he from the date of application of this application not yet disclosed patent application DE 10 2005 014 064 or their utility model branch DE 20 2005 005 345 of the inventor, with the help of 6 be explained.
In
der 6 (nicht öffentlicher
Stand der Technik) ist eine vollvariable Hubventilsteuerung mit zwei
parallel betätigten,
schließfederbeaufschlagten Hubventilen 6 gezeigt.In the 6 (Not state of the art) is a fully variable lift valve control with two parallel-operated, closing spring loaded lift valves 6 shown.
Im
gezeigtem Ausführungsbeispiel
ist in einteiliger, gegabelter Druckhebel 31 mit zwei Druckrollen 31a axial
in den Hubventilebenen und einer einzelnen Abgriffrolle 31c axial
in der Zylinderebene versehen, wobei der Druckhebel 31 im
wesentlichen horizontal in einem Zylinderkopf angeordnet liegt und an
seinem einem Ende mit einem bogenförmigen Zahnsegment mit dem
Teilkreis TK versehen ist.In the illustrated embodiment is in one-piece, forked pressure lever 31 with two pressure rollers 31a axially in the lift valve planes and a single pick-off roller 31c axially provided in the cylinder plane, wherein the pressure lever 31 is disposed substantially horizontally in a cylinder head and is provided at its one end with an arcuate toothed segment with the pitch circle TK.
Diese
Bogenverzahnung steht hierbei mit der Geradverzahnung einer linear
verstellbaren Zahnstange 21 im Eingriff Hierbei stützt sich
der Druckhebel 31 über
zwei axial zu seiner Bogenverzahnung benachbart angeordnete, kreisbogenförmige Abstützflächen 31b an
zwei, beidseitig der Geradverzahnung angeordneten, geradlinigen
Führungsflächen 21a an
der Zahnstange ab.This curved toothing stands here with the straight toothing of a linearly adjustable rack 21 engaged Here, the pressure lever is supported 31 via two axially adjacent to its curved toothing, circular arc-shaped support surfaces 31b on two, arranged on both sides of the spur, linear guide surfaces 21a off at the rack.
Die
kreisbogenförmigen
Abstützflächen 31b und
das bogenförmige
Zahnsegment des Druckhebels 31 liegen hierbei konzentrisch
zur Lagerachse C31 der Druckrollen 31a angeordnet.The arcuate support surfaces 31b and the arcuate gear segment of the pressure lever 31 lie here concentric to the bearing axis C31 of the pressure rollers 31a arranged.
Eine
Abstützung
des Druckhebels 31 durch die kreisbogenförmigen Abstützflächen 31b an
den geradlinigen Führungsflächen 21a der
Zahnstange 21 gewährleistet
hierbei stets die erforderliche, hohe Bewegungspräzision des
Druckhebels 31.A support of the pressure lever 31 through the arcuate support surfaces 31b on the linear guide surfaces 21a the rack 21 always guarantees the required, high precision of movement of the pressure lever 31 ,
Hierbei
sind die Abstützflächen 31b am Druckhebel 31 mit
Vorteil als Zylindermantelsegment und die Führungsflächen 21a an der Zahnstange 21 als
ebene Fläche
ausgebildet.Here are the support surfaces 31b at the pressure lever 31 with advantage as a cylinder jacket segment and the guide surfaces 21a at the rack 21 designed as a flat surface.
Der
Druckhebel 31 wird über
eine wälzgelagerte
Abgriffrolle 31c an seinem freien Ende vom Nocken einer,
um die Achse C11 rotierenden, Mockenwelle 11 in eine Schwingbewegung
versetzt, wobei der Druckhebel 31 in seinem mittleren Bereich
von einer vorgespannten Rückstellfeder 71 in
Richtung der Nockenwelle 11 mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist,
wodurch stets der satte Kontakt zwischen Abgriffrolle 31c und
Nockenwelle 11 gewährleistet
wird.The pressure lever 31 is via a roller bearing roller 31c at its free end by the cam of a camshaft rotating about the axis C11 11 placed in a swinging motion, wherein the pressure lever 31 in its middle region by a preloaded return spring 71 in the direction of the camshaft 11 is acted upon by a restoring force, whereby always the rich contact between Abgrifvorolle 31c and camshaft 11 is guaranteed.
Der
Druckhebel 31, welcher axial mittig in der Zylinderebene
angeordnet liegt, steht über
seine beiden Druckrollen 31a mit den beiden, in den Hubventilebenen
angeordneten, Steuerkulissen 41d eines Gabelschlepphebels 41 in
Kontakt.The pressure lever 31 , which is located axially in the center of the cylinder plane, is above its two pressure rollers 31a with the two, in the Hubventilebenen arranged, control gate 41d a fork rocker arm 41 in contact.
Der
Gabelschlepphebel 41 ist hierbei gehäuseseitig schwenkbeweglich
um die ortsfeste Achse C51 auf der Lagerachse 51 gelagert
und wirkt mit seinem freien Ende über ventilseitig angeordnete,
integrierte hydraulische Ventilspielausgleichelemente bekannter
Bauart parallel auf die beiden schließfederbeaufschlagten Hubventile 61 ein.The fork rocker arm 41 here is the housing side pivotally about the fixed axis C51 on the bearing axis 51 stored and acts with its free end on valve side arranged, integrated hydraulic lash adjusters of known design parallel to the two closing spring loaded lift valves 61 one.
Jede
Steuerkulisse 41d des Gabelschlepphebels 41 geht
hierbei von einer geradlinigen, ebenen Ventilrastsektion 41a,
welche während
der Ventilrast, d.h. bei geschlossenem Hubventil 61, parallel zu
den geradlinigen Führungsflächen 21a angeordnet
liegt, über
eine Anlauframpe 41b in eine, sich in Richtung der Führungsflächen 21a erstreckende, Hubsektion 41c über.Every control link 41d of the fork rocker arm 41 This is based on a straight, flat valve section 41a , which during the valve latch, ie with the lift valve closed 61 , parallel to the linear guide surfaces 21a is located, via a ramp 41b in one, in the direction of the guide surfaces 21a extending, lifting section 41c above.
Bei
dieser Hubventilsteuerung beschreibt das Zentrum C31 der Druckrolle 31a bei
einer, durch den Nocken bewirkten, Schwingbewegung des Druckhebels 31 hierbei
stets eine geradlinige Bewegungsbahn, welche parallel zu den Führungsflächen 21a verläuft.In this lift valve control, the center C31 describes the pressure roller 31a at a, caused by the cam, oscillating movement of the pressure lever 31 this always a straight line of movement, which parallel to the guide surfaces 21a runs.
Durch
ein Verschieben der Zahnstange wird eine Verlagerung des Druckhebels 31 bewirkt,
wobei das Zentrum C31 der Druckrolle 31a entlang einer Parallelen
zur Führungsfläche 21a bewegt
und damit der Eingriffsbereich der Druckrolle 31a auf die
Steuerkulisse 41d verlagert wird.By moving the rack is a displacement of the pressure lever 31 causes, with the center C31 of the pressure roller 31a along a parallel to the guide surface 21a moves and thus the engagement area of the pressure roller 31a on the control gate 41d is relocated.
Hierdurch
lässt sich
in Verbindung mit der, bei geschlossenem Hubventil parallel zur
Führungsfläche 21a angeordneten,
Ventilrastsektion 41a am Gabelschlepphebel 41 eine
Ventilrast innerhalb der Nockenphasen darstellen, wobei sich die
Hubventilsteuerung von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer
Ventilabschaltung stufenlos variieren lässt.This can be used in conjunction with the, with closed lift valve parallel to the guide surface 21a arranged, Ventilrastsektion 41a on the fork rocker arm 41 represent a valve stop within the cam phases, wherein the Hubventilsteuerung can be varied continuously from a maximum lift curve to a valve shutdown.
In
einer alternativen Ausgestaltungsform wird in jener Anmeldung vorgeschlagen,
das die Führungsflächen 21a ortsfest
mit der Zylinderkopfstruktur gefügt
sind, und der Druckhebel 31 von oben durch einen linear
geführten
Stößel oder
durch eine Kurbel- oder Exzenterwelle entlang der Führungsflächen 21a verlagert
wird.In an alternative embodiment is proposed in the application that the guide surfaces 21a fixed with the cylinder head structure are joined, and the pressure lever 31 from above by a linear guided ram or by a crank or eccentric shaft along the guide surfaces 21a is relocated.
Auch
bei einer derartigen Hubventilsteuerung ist bei einer Schwingbewegung
des Druckhebels 13 kein eindeutiges Drehzentrum des Druckhebels 13 gegeben,
vielmehr ergibt sich ein Bewegungsablauf des Druckhebels 13 aus
einer überlagerten
schwenkbeweglichen und translatorischen Bewegungskomponente, wobei
der Druckhebel entlang einer Zahnstange oder einer Angriffsfläche eines
anderen Verstellelements und den Führungsflächen 21a geführt ist.Even with such a Hubventilsteuerung is at a swinging movement of the pressure lever 13 no clear center of rotation of the pressure lever 13 given, rather results in a movement of the pressure lever 13 from a superimposed pivotable and translational movement component, wherein the pressure lever along a rack or an engagement surface of another adjusting element and the guide surfaces 21a is guided.
Aufgabe
der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
6 ist es, eine optimierte Ausgestaltung einer Hubventilsteuerungen
aus der DE 10 2005 014 064 aufzuzeigen,
bei welcher der Druckhebel in der Hubventilsteuerung derart ausgestaltet
und angeordnet wird, dass die Hubventilsteuerung mit geringsten
konstruktiven Änderungen
problemlos an Brennkraftmaschinen mit untenliegender Nockenwelle
und Stößelstangenantrieb
(OHV-Motoren) adaptiert werden kann.The object of the invention according to the characterizing features of claim 6 is an optimized embodiment of a Hubventilsteuerungen from the DE 10 2005 014 064 show in which the pressure lever in the Hubventilsteuerung is configured and arranged so that the Hubventilsteuerung can be easily adapted to internal combustion engines with bottom camshaft and push rod drive (OHV engines) with minimal structural changes.
Weiter
soll eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform aufgezeigt werden,
welche größere Lagetoleranzen
bei der Fertigung des Zylinderkopfgehäuses erlaubt, wodurch dessen
Herstellung einfacher zu beherrschen ist, die Betriebssicherheit
erhöht
und die Herstellkosten erheblich reduziert werden.Further
should be shown a particularly preferred embodiment,
which larger positional tolerances
allowed in the production of the cylinder head housing, whereby the
Manufacturing is easier to master, the operational safety
elevated
and the manufacturing costs are significantly reduced.
Hierbei
soll zusätzlich
eine Möglichkeit
aufgezeigt werden, mit welcher eine Verlagerung des hydraulischen
Ventilspielausgleichselements auf einen statischen Bereich der Hubventilsteuerung
erzielt werden kann, wobei dennoch stets eine eindeutige, kinematische
Lagezuordnung der Bauteile zur Darstellung einer eindeutigen Ventilrast
erhalten bleibt.in this connection
should additionally
a possibility
be shown, with which a displacement of the hydraulic
Valve lash adjuster on a static region of the Hubventilsteuerung
be achieved, but always a clear, kinematic
Position assignment of the components to represent a clear valve catch
preserved.
Für jene Merkmale
der erfinderischen Hubventilsteuerung, welche bereits aus der DE 10 2005 014 064 hervorgehen,
wird deren Priorität
beansprucht.For those features of the inventive Hubventilsteuerung, which already from the DE 10 2005 014 064 their priority is claimed.
Lösungsolution
Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch eine Hubventilsteuerung (3 und 4)
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a stroke valve control ( 3 and 4 ) solved with the characterizing features of claim 6.
Besonders
vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.Especially
advantageous embodiments are shown in the subclaims.
Die
Erfindung gemäß dem Patentanspruch
6 soll zunächst
in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
mit Hilfe der Zeichnung 3 und 4 erläutert werden.The invention according to the claim 6 is first in a preferred embodiment with the aid of the drawing 3 and 4 be explained.
Gezeigt
wird der Steuermechanismus eines einzelnen, schließfederbeaufschlagten
Einlassventils 61, wobei die Hubventilsteuerung bevorzugt
für Brennkraftmaschinen
mit zwei Einlassventilen pro Zylinder vorgesehen ist.Shown is the control mechanism of a single spring-loaded intake valve 61 , wherein the Hubventilsteuerung is preferably provided for internal combustion engines with two intake valves per cylinder.
Funktionsgleiche
Bauteile sind in den gezeigten 3 und 4 der
Beschreibung mit den gleichen Bezugszeichen wie beim genannten Stand der
Technik gemäß 6 versehen.Functionally identical components are shown in the 3 and 4 the description with the same reference numerals as in the cited prior art according to 6 Mistake.
3 zeigt
eine Hubventilsteuerung von der Stirnseite des Zylinderkopfs während der
Grundkreisphase, wobei die Exzenterwelle 81 auf eine maximale
Erhebungskurve eingeregelt ist. 3 shows a Hubventilsteuerung from the front side of the cylinder head during the Grundkreisphase, wherein the eccentric shaft 81 is adjusted to a maximum survey curve.
4 zeigt
eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit
des Verstellmechanismus. 4 shows an alternative embodiment of the adjustment mechanism.
Im
wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik gemäß 6,
ist der Druckhebel 31 bei dieser optimierten Hubventilsteuerung
als Kipphebel ausgestaltet und wird hierbei etwa mittig seiner Längsachse
an seiner oberen Seite von einer, als Exzenterwelle 81 ausgestalteten
Verstellwelle 81 mit dem Drehzentrum C81 abgestützt und
zu einer Änderung
des Hubverlaufs in seiner Lage verstellt.Essentially different from the prior art according to 6 , is the pressure lever 31 designed as a rocker arm in this optimized Hubventilsteuerung and is doing approximately centrally of its longitudinal axis on its upper side of a, as the eccentric shaft 81 designed adjusting shaft 81 supported with the center of rotation C81 and adjusted to a change in the Hubverlaufs in its position.
Der
Exzenter ist hierbei kleiner dem Lagerdurchmesser der Exzenterwelle 81 gefertigt,
wodurch diese vorteilhaft als Steckwelle in ungeteilten Lagerbohrungen
gelagert werden kann.The eccentric is smaller than the bearing diameter of the eccentric shaft 81 manufactured, whereby this can be stored advantageously as a stub shaft in undivided bearing bores.
Alternativ
hierzu kann der Exzenter auch größer dem
Lagerdurchmesser gefertigt sein, wobei zwischen dem Druckhebel 31 und
dem Exzenter auch eine reibungsmindernde, wälzgelagerte Laufrolle zwischengeschaltet
sein kann.Alternatively, the eccentric be made larger than the bearing diameter, wherein between the pressure lever 31 and the eccentric and a friction-reducing, roller bearing roller can be interposed.
Weiter
kann zwischen dem Exzenter der Exzenterwelle 81 und dem
Druckhebel 31 eine zusätzliche,
schwenkbeweglich angeordnete Druckstrebe 101 vorgesehen
werden, wie dies beispielhaft in der 4 gezeigt
ist. Mit Vorteil greift die Druckstrebe 101 hierbei durch
ein Kugelgelenk mittig innerhalb des Druckhebels 31 möglichst
nah am Berührpunkt zwischen
der Druckfläche 31a und
den Führungsflächen 21a am
Druckhebel 31 an, wodurch nur eine sehr geringfügige Gleitbewegung
zwischen den Druckflächen 31a und
den Führungsflächen 21a im Kontaktpunkt
stattfindet.Next can be between the eccentric of the eccentric shaft 81 and the pressure lever 31 an additional, pivotally mounted strut 101 be provided, as exemplified in the 4 is shown. Advantageously, the compression strut engages 101 here by a ball joint centered within the pressure lever 31 as close as possible to the point of contact between the printing surface 31a and the guide surfaces 21a at the pressure lever 31 on, whereby only a very slight sliding movement between the pressure surfaces 31a and the guide surfaces 21a takes place at the contact point.
Ebenso
kann der Druckhebel 31 von einem Stößel von oben beaufschlagt und
abgestützt
sein, welcher linear in der Zylinderkopfstruktur geführt wird.
Dieser ist mit Vorteil auf seiner Unterseite mit einer Laufrolle
versehen und wirkt von oben auf den Druckhebel 31 ein.
Der Stößel wird
von der Exzenterwelle 81 beaufschlagt und verlagert, wobei
der Angriffspunkt der Laufrolle auf den Druckhebel 31 möglichst
nah am Berührpunkt
zwischen der Druckfläche 31a und
den Führungsflächen 21a liegt,
wodurch ebenfalls nur eine sehr geringfügige Gleitbewegung zwischen
den Druckflächen 31a und
den Führungsflächen 21a im
Kontaktpunkt stattfindet.Likewise, the pressure lever 31 be acted upon and supported by a plunger from above, which led linearly in the cylinder head structure becomes. This is advantageously provided on its underside with a roller and acts from above on the pressure lever 31 one. The ram is from the eccentric shaft 81 loaded and shifted, with the point of application of the roller on the pressure lever 31 as close as possible to the point of contact between the printing surface 31a and the guide surfaces 21a which also causes only a very slight sliding movement between the pressure surfaces 31a and the guide surfaces 21a takes place at the contact point.
Der
Druckhebel 31 stützt
sich weiter über zwei
axial benachbarte, an den Außenseiten
des Druckhebels 31 gefertigte, kreisbogenförmige Abstützflächen 31b mit
dem Zentrum C31 an zwei korrespondierenden, ebenen Führungsflächen 21a ab.The pressure lever 31 continues to support two axially adjacent, on the outer sides of the pressure lever 31 manufactured, circular arc-shaped support surfaces 31b with the center C31 on two corresponding, planar guide surfaces 21a from.
Im
wesentlichen Unterschied zum vorgenannten Stand der Technik sind
die Abstützflächen 31a hierbei
im etwa mittig in der Längsachse
des Druckhebels 31 angeordnet.Essentially different from the aforementioned prior art are the support surfaces 31a in this case approximately in the center of the longitudinal axis of the pressure lever 31 arranged.
Die
korrespondierenden Führungsflächen 21a sind
an dem gegabelten Abstützhebel 21 gefertigt,
wobei der Abstützhebel 21 selbst
schwenkbeweglich um die Lagerachse C51 des Schlepphebels 41 gelagert
ist.The corresponding guide surfaces 21a are at the bifurcated support lever 21 manufactured, whereby the support lever 21 self-pivoting about the bearing axis C51 of the rocker arm 41 is stored.
Der
Abstützhebel 21 ist
hierbei an seinem unteren Ende von einem gehäuseseitig angeordneten, hydraulischem
Ventilspielausgleichelement 91 bekannter Bauart beaufschlagt,
wobei ein Ventilspielausgleich durch eine gemeinsame Drehbewegung des
Abstützhehels 21,
des Druckhebels 31 und des Schlepphebels 41 um
die Lagerachse C51 erfolgt.The support lever 21 is here at its lower end by a housing side arranged, hydraulic valve clearance compensation element 91 known design applied, with a valve clearance compensation by a common rotational movement of the Abstützhehels 21 , the pressure lever 31 and the rocker arm 41 takes place about the bearing axis C51.
Hierbei
bleibt eine eindeutige kinematische Lagezuordnung der geradlinigen
Ventilrastsektion 41a zu den geradlinigen Führungsflächen 21a stets gewährleistet,
wobei die stetig bewegten Massen durch die gehäuseseitige Anordnung des Ventilspielausgleichelements 91 erheblich
reduziert werden.This leaves a clear kinematic position assignment of the rectilinear valve latch section 41a to the linear guide surfaces 21a always ensured, with the constantly moving masses through the housing-side arrangement of the valve lash adjuster 91 be significantly reduced.
Gleichzeitig
ist die Lage der Führungsflächen 21a durch
den Abstützhebel 21 und
die Lage der Ventilrastsektion 41a hierbei gemeinsam an
der Lagerachse C51 orientiert, wodurch keine weitere Lagerachse
oder Bearbeitungsfläche
im Zylinderkopfgehäuse
einen Einfluss auf die relative kinematische Anordnung der Bauteile
zueinander bezüglich der
Darstellung einer eindeutigen Ventilrast während der Nockenphase nimmt.At the same time, the position of the guide surfaces 21a through the support lever 21 and the location of the valve latch section 41a Here, together oriented on the bearing axis C51, whereby no further bearing axis or machining surface in the cylinder head housing has an influence on the relative kinematic arrangement of the components to each other with respect to the representation of a clear valve catch during the cam phase.
Hierdurch
wird die Fertigung des Zylinderkopfgehäuses wesentlich vereinfacht.hereby
The production of the cylinder head housing is greatly simplified.
Der
Abstützhebel 21 und
der Schlepphebel 41 selbst können hierbei als einzelnes,
kompaktes Bauteil mit höchster
Präzision
gefertigt werden.The support lever 21 and the rocker arm 41 themselves can be manufactured here as a single, compact component with the highest precision.
Hier
sei jedoch insbesondere angemerkt, das der Ventilspielausgleich
erfindungsgemäß nicht zwangläufig über den
Abstützhebel 21 erfolgen muss,
dies stellt lediglich eine vorteilhafte Ausgestaltung dar.However, it should be noted in particular that the valve clearance compensation according to the invention is not necessarily via the support lever 21 must be done, this is merely an advantageous embodiment.
Es
ist grundsätzlich
auch möglich,
das sich der, auf der Lagerachse 51 orientierte Abstützhebel 21 lediglich
an einem ortsfesten Bezugspunkt der Zylinderkopfstruktur oder an
einem Zylinderabschnitt der Nockenwelle gleitend oder wälzend abstützt und der
Ventilspielausgleich, wie bereits im Stand der Technik angeregt,
am ventilseitigem, freien Ende des Schlepphebels 41 erfolgen
kann.It is also possible in principle, that of the, on the bearing axis 51 oriented support levers 21 only at a fixed reference point of the cylinder head structure or on a cylinder portion of the camshaft slidably supported or rolling and the valve clearance compensation, as already suggested in the prior art, the valve-side, free end of the finger lever 41 can be done.
Der
Druckhebel 31 ist an seinem einem Ende mit der wälzgelagerten
Druckrolle 31a versehen, welche umlauffähig auf einem Achsbolzen um
das Zentrum C31 gelagert ist. Die Abstützfläche 31b des Druckhebels 31 liegt
hierbei konzentrisch zum Zentrum C31 der Druckrolle 31a angeordnet.The pressure lever 31 is at one end with the roller bearing roller 31a provided, which is rotatably mounted on a pivot pin about the center C31. The support surface 31b of the pressure lever 31 lies concentric to the center C31 of the pressure roller 31a arranged.
Der
Druckhebel 31 wird an seinem anderem Ende über eine
Abgriffrolle 31c oder alternativ über eine angeformte konvexe
Gleitfläche
vom Nocken der, um die Achse C11 rotierenden, Nockenwelle 11 in
eine Schwingbewegung versetzt, wobei der Druckhebel 31 an
seinem einem Ende am axial überstehendem
Lagerbolzen der Druckrolle 31a beidseitig von einer vorgespannten,
bügelförmigen Torsionsschenkelfeder 71 in
Richtung der Exzenterwelle 81 mit einer Kraft beaufschlagt
ist, wodurch stets der satte Kontakt des Druckhebels 31 zur
Exzenterwelle 81 und zu der Nockenwelle 11 gewährleistet
wird.The pressure lever 31 gets at its other end via a pick-off roller 31c or alternatively via an integrally formed convex sliding surface of the cam of the camshaft rotating about the axis C11 11 placed in a swinging motion, wherein the pressure lever 31 at its one end on axially projecting bearing pin of the pressure roller 31a on both sides of a prestressed, bow-shaped Torsionsschenkelfeder 71 in the direction of the eccentric shaft 81 is acted upon by a force, whereby always the full contact of the pressure lever 31 to the eccentric shaft 81 and to the camshaft 11 is guaranteed.
Der
Druckhebel 31 liegt hierbei axial mittig in der Hubventilebene
angeordnet steht über
seine Druckrolle 31a mit der Steuerkulisse 41d des Schlepphebels 41 in
Kontakt.The pressure lever 31 lies axially centered in the Hubventilebene is about its pressure roller 31a with the control gate 41d of the rocker arm 41 in contact.
Der
Schlepphebel 41 steht weiter mit seinem freien Ende mit
dem Hubventil 61 in Kontakt. Die Steuerkulisse 41d des
Schlepphebels 41 geht hierbei von der geradlinigen, ebenen
Ventilrastsektion 41a, welche bei geschlossenem Hubventil 61 parallel
in einem Abstand A zu den Führungsflächen 21a am
Abstützhebel 21 angeordnet
liegt, über
eine Anlauframpe 41b in eine, sich in Richtung der Führungsflächen 21a erstreckende
Hubsektion 41e über.The rocker arm 41 stands with his free end with the lift valve 61 in contact. The control gate 41d of the rocker arm 41 is based on the straight, flat valve section 41a , which with closed lift valve 61 parallel at a distance A to the guide surfaces 21a on the support lever 21 is located, via a ramp 41b in one, in the direction of the guide surfaces 21a extending lifting section 41e above.
Die
Exzenterwelle 81 erstreckt sich bevorzugt über mehrere
Zylinder und kann über
eine nicht dargestellte Verstelleinrichtung (Aktuator) um ihre Lagerachse
C81 verdreht werden, wobei beispielsweise ein elektrischer Stellmotor über ein
zwischengeschaltetes Schneckengetriebe mit der Exzenterwelle 81 in
Antriebsverbindung steht.The eccentric shaft 81 preferably extends over a plurality of cylinders and can be rotated about an unillustrated adjusting device (actuator) about its bearing axis C81, wherein, for example, an electric servomotor via an intermediate worm gear with the eccentric shaft 81 is in drive connection.
Ebenso
ist der kurbelwellenseitige Antrieb der Nockenwelle 11 vorteilhaft
durch eine Phasenverstelleinrichtung bekannter Bauart ergänzt.Likewise, the crankshaft-side drive of the camshaft 11 advantageous by a phase Adjustment of known design added.
Wie
für den
Fachmann sofort ersichtlich wird, kann aufgrund der neuen Bauteilanordnung
und Ausgestaltung der Antrieb des Druckhebels 31 alternativ mit
geringsten konstruktiven Änderungen
durch eine untenliegende Nockenwelle über eine Stößelstange erfolgen, wobei lediglich
die Nockenabgriffrolle 31c durch eine Kugelpfanne ersetzt
wird, in welcher eine Stößelstange
sphärisch
gelagert ist und die Nockenwelle über die zwischengeschaltete
Stößelstange
auf den Druckhebel 31 einwirkt.As will be apparent to those skilled in the art, due to the new component arrangement and design, the drive of the pressure lever can 31 Alternatively, with minimal structural changes by a lower-lying camshaft via a push rod, with only the Nockenabgrifreolle 31c is replaced by a ball socket, in which a push rod is mounted spherically and the camshaft on the intermediate push rod on the pressure lever 31 acts.
Die
Kugelpfanne kann hierbei stoffschlüssig mit dem Druckhebel 31 gefügt sein.
Alternativ kann auch ein Bolzen am Ende des Druckhebels 31 vorgesehen
sein, wobei die Stößelstange über eine
komplementär
ausgestaltete Halbschale an diesem angreift.The ball socket can in this case cohesively with the pressure lever 31 be joined. Alternatively, a bolt at the end of the pressure lever 31 be provided, wherein the push rod engages over a complementary designed half-shell on this.
Der
stößelseitige
Antrieb mindestens eines Auslassventils kann über einen einfachen Kipphebel erfolgen,
welcher ebenfalls auf der Lagerachse 51 schwenkbeweglich
gelagert sein kann.The plunger-side drive at least one exhaust valve can be done via a simple rocker arm, which also on the bearing axis 51 can be mounted pivotably.
Die
Funktionsweise des Ausführungsbeispiels
gemäß 3 soll
hier kurz erläutert
werden.The operation of the embodiment according to 3 will be briefly explained here.
Im
folgendem wird angenommen, dass sich die Hubventilsteuerung in der,
in 3 gezeigten Position befindet.In the following it is assumed that the lift valve control in the, in 3 is shown position.
Wird
nun die Nockenwelle 11 in eine Rotation versetzt, so wirkt
nach der Grundkreisphase der Nocken von unten über die Abgriffrolle 31c auf
den Druckhebel 31 ein, welcher hierbei eine Kippbewegung
entgegen dem Uhrzeigersinn erfährt.Will now the camshaft 11 set in a rotation, so acting after the base circle phase of the cam from below on the Abgriff 31c on the pressure lever 31 a, which in this case experiences a tilting movement in the counterclockwise direction.
Hierbei
stützt
sich der Druckhebel 31 einerseits mit seiner oberen, ebenen
oder gewölbten
Fläche
an der Exzenterwelle 81 ab oder alternativ über ein
Kugelgelenk an der Druckstrebe 101 ab und stützt sich
andererseits mit seiner kreisbogenförmigen Druckfläche 31b an
den ebenen Führungsflächen 21a des
Abstützhebels 21 ab.Here, the pressure lever is supported 31 on the one hand with its upper, flat or curved surface on the eccentric shaft 81 from or alternatively via a ball joint on the strut 101 On the other hand, it supports itself with its circular-shaped pressure surface 31b on the flat guide surfaces 21a of the support lever 21 from.
Durch
die Kippbewegung des Druckhebels 31 wird die Druckrolle 31a über die
Anlauframpe 41b mit nachfolgender Hubsektion 41c auf
den Schlepphebel 41 wirksam, wobei dieser voll um seine
gehäuseseitige
Lagerachse C51 auslenkt wird und dabei das Hubventil 61 maximal öffnet.By the tilting movement of the pressure lever 31 becomes the pressure roller 31a over the ramp 41b with subsequent lifting section 41c on the rocker arm 41 effective, this is fully deflected to its housing-side bearing axis C51 and thereby the globe valve 61 maximum opens.
Im
weiteren Verlauf folgt die Abgriffrolle 31c des Druckhebels 31 der
absteigenden Nockenflanke, wobei der Druckhebel 31 und
der Schlepphebel 41 aufgrund der Rückstellkräfte von Ventilfeder und Torsionsschenkelfeder 71 wieder
ihre Ausgangsstellungen einnehmen.In the further course follows the Abgriff 31c of the pressure lever 31 the descending cam flank, the pressure lever 31 and the rocker arm 41 due to the restoring forces of valve spring and torsion leg spring 71 take back their starting positions.
Hierbei
wird das Hubventil 61 wieder geschlossen.This is the lifting valve 61 closed again.
Im
Folgenden wird angenommen, das die Exzenterwelle 81 durch
die Verstelleinrichtung um 180 Grad um die Lagerachse C81 verdreht
wird. (Stellung für
Nullhub) Hierbei erfährt
der Druckhebel 31 eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn,
wobei das Zentrum C31 der Druckrolle 31a eine Bewegungsbahn
erfährt,
welche eine geradlinige Parallele zu den geradlinigen Führungsflächen 21a beschreibt.In the following it is assumed that the eccentric shaft 81 is rotated by the adjusting device by 180 degrees about the bearing axis C81. (Position for zero stroke) This is where the pressure lever experiences 31 a pivoting movement in a clockwise direction, wherein the center C31 of the pressure roller 31a undergoes a trajectory which is a rectilinear parallel to the rectilinear guide surfaces 21a describes.
Hierbei
verlagert sich gleichzeitig der Berührpunkt zwischen Druckrolle 31a und
der Ventilrastsektion 41a, wobei nach der Verlagerung des
Druckhebels 31 die Druckrolle 31a mit dem oberen
Ende der Ventilrastsektion 41a in Kontakt steht.At the same time, the point of contact between the pressure roller shifts 31a and the valve latch section 41a , wherein after the displacement of the pressure lever 31 the pressure roller 31a with the upper end of the valve latch section 41a in contact.
Wird
nun nach der Grundkreisphase der Nocken der Nockenwelle 11 erneut über die
Abgriffrolle 31c auf den Druckhebel 31 wirksam,
so steht dieser mit seiner Druckrolle 31a während der
gesamten Nockenphase nur mit der Ventilrastsektion 41a des Schlepphebels 41 in
Kontakt, wobei das Zentrum C31 der Druckrolle 31 eine parallele,
geradlinige Bewegungsbahn zu den Führungsflächen 21a beschreibt.Now, after the base circle phase, the cam of the camshaft 11 again over the Abgriff 31c on the pressure lever 31 effective, it stands with its pressure roller 31a during the entire cam phase only with the valve stop section 41a of the rocker arm 41 in contact with the center C31 of the pressure roller 31 a parallel, linear trajectory to the guide surfaces 21a describes.
Dabei
wird die Lagerachse C31 der Druckrolle 31a lediglich entlang
einer Äquidistanten
zur geradlinigen Ventilrastsektion 41a bewegt, wodurch
die Druckrolle 31a nicht in Öffnungsrichtung auf den Schlepphebel 41 einwirken
kann.In this case, the bearing axis C31 of the pressure roller 31a only along an equidistant to the rectilinear valve section 41a moved, causing the pressure roller 31a not in the opening direction on the rocker arm 41 can act.
Hierbei
verharrt der Schlepphebel 41 in seiner Stellung und wirkt
nicht auf das Hubventil 61 ein. (Nullhub)Here, the drag lever remains 41 in its position and does not affect the lift valve 61 one. (Zero stroke)
Durch
ein beliebiges Verdrehen der Exzenterwelle 81 lässt sich
sowohl der Ventilhub als auch die Öffnungsdauer des beaufschlagten
Hubventils 61 von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer
Ventilabschaltung stufenlos variieren.By any rotation of the eccentric shaft 81 can be both the valve lift and the opening duration of the applied lift valve 61 vary continuously from a maximum lift curve to a valve shutdown.
Hierzu 3 und 4 For this 3 and 4
Grundsätzlich lassen
sich bei beiden beschriebenen erfinderischen Hubventilsteuerungen die
axiale Lage bzw. Anzahl der Abstützflächen (13b, 31b)
frei wählen.Basically, in both described inventive Hubventilsteuerungen the axial position or number of support surfaces ( 13b . 31b ) choose freely.
So
kann beispielweise eine Hubventilsteuerung nach Patentanspruch 1
auch mit zwei benachbarten Abstützflächen 13b außenliegend
an den Seitenteilen vorgesehen sein. Dies ist insbesondere dann
angedacht, wenn die Abstützrolle 12a durch eine
zylindermantelförmige
Gleitfläche
ersetzt wird.For example, a Hubventilsteuerung according to claim 1 with two adjacent support surfaces 13b be provided on the outside of the side panels. This is especially considered when the support roller 12a is replaced by a cylinder jacket-shaped sliding surface.
Hierbei
wird der Abstützhebel 12 gegabelt ausgestaltet
und ist an seinem Ende mit zwei axial benachbarten, zylindermantelförmigen Gleitflächen mit
einem Zentrum C12 versehen. Ebenso kann eine Verstellung und Abstützung der
Druckhebel 13, 31 auch über einen schwenkbeweglich
um eine Achse gelagerten Winkelhebel erfolgen, auf welchen der Exzenter
von oben einwirkt.This is the support lever 12 forked and is at its end with two axial adjacent, cylinder jacket-shaped sliding surfaces provided with a center C12. Likewise, an adjustment and support of the pressure lever 13 . 31 Also take place via a pivotally mounted about an axis angle lever on which the eccentric acts from above.
Die
Lagerachse des Winkelhebels kann hierbei beispielweise im Bereich
oberhalb der Abgriffrolle 13c angeordnet werden und mit
einer, sich nach unten erstreckenden Nase oder einer Laufrolle versehen
sein, an welcher der Druckhebel 13 in seinem mittleren
Bereich abgestützt
wird.The bearing axis of the angle lever can in this case, for example, in the area above the Abgriff 13c be arranged and provided with a downwardly extending nose or a roller on which the pressure lever 13 is supported in its middle area.
Grundsätzlich kann
nach wie vor auch bei diesen Hubventilsteuerungen eine ortsfeste
Befestigung der Abstützrollen 12a,
bzw. Führungsflächen 21a völlig unabhängig von
der Lagerachse C5 bzw. C51 an der Zylinderkopfstruktur durch Schraubverbindungen
und dgl. ausgeführt
werden.In principle, even with these Hubventilsteuerungen a fixed attachment of the support rollers 12a , or guide surfaces 21a completely independently of the bearing axis C5 or C51 on the cylinder head structure by screw and the like. Run.
Die
Lagerachse 5, 51 kann sich über mehrere Zylinder erstrecken,
wobei mit Vorteil auf Höhe
der Lagerachse C5, C51 und Nockenwellenachse C1, C11 eine gemeinsame
Trennfuge vorgesehen sein kann.The bearing axis 5 . 51 can extend over several cylinders, which may be provided with advantage at the height of the bearing axis C5, C51 and camshaft axis C1, C11 a common parting line.
Alternativ
hierzu kann für
jeden einzelnen Zylinder eine separate Lagerachse 5, 51 vorgesehen werden,
welche mit Vorteil in Lagerböcken
orientiert und von oben mit der Zylinderkopfstruktur verschraubt
werden.Alternatively, for each individual cylinder, a separate bearing axis 5 . 51 are provided, which are oriented with advantage in bearing blocks and bolted from above with the cylinder head structure.
Hier
sei kurz angemerkt, das sich die angegebenen Anordnungen in der
Beschreibung und den Ansprüchen
(horizontal, vertikal) stets relativ auf eine senkrechte Zylinderachse
beziehen.Here
be briefly noted that the specified arrangements in the
Description and claims
(horizontal, vertical) always relative to a vertical cylinder axis
Respectively.