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Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit zwei Schwenkkolben, die in einem Gehäuse gebildeten Prozessraum gegenläufig zueinander verschwenkbar an zwei Kolbenbällen angeordnet sind und zwei Brennräume innerhalb eines Prozessraumes voneinander abtrennen, und mit Ventilen, die über einer Nockenwellen zugeordnete Kipphebel den Gaswechsel der Brennräume steuern, wobei die Nockenwelle über eine mit den Schwenkkolben gekoppelter Kurbelwelle angetrieben ist.
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Das Grundprinzip eines zweiflügeligen Schwenkkolbenmotors mit gegenläufigen Kolben und einer Kraftübertragung auf ein gemeinsames Pleuel ist beispielsweise aus der
DE 18 13 107 A bekannt. Innerhalb eines Gehäuses sind zwei drehschwenkbar gelagerte Rotoren voneinander getrennt. An dem Motor sind Einrichtungen vorgesehen, die ein Einströmen von Brennstoff und Luft in die Verbrennungsbereiche in entsprechend zeitlicher Abstimmung mit der hin- und hergehen den Drehverschwenkung von Rotoren steuern und das Brennstoff-Luftgemisch innerhalb des Verbrennungsbereiches zünden.
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Die
DE 703 466 A beschreibt eine Schwenkkolbenmaschine mit einem aus zwei Zylinderabschnitten bestehenden Arbeitsraum und darin mittig zu jeden Zylinderabschnitt gelegenen, um 180° gegeneinander schwingenden Arbeitsflügeln, deren Naben durch ein Zwischenstück gegeneinander abgedichtet sind. Die Wellen der Arbeitsflügel stehen über Zahnräder miteinander in Eingriff. Die Flügel sind um zwei Wellen drehbar angeordnet, die über einen Kurbelzapfen und ein Pleuel mit einer Kurbelwelle gekoppelt sind. Mit der Kurbelwelle ist eine Steuerwelle mit Nocken verbunden, denen Schwenkhebel zugeordnet sind. Diese Schwenkhebel steuern Einlass- und Auslassventile.
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Die
DE 47 89 67 beschreibt Steuernocken für Nockensteuerungen von Kraft- und Arbeitsmaschinen mit zweiteiligen Nocken mit zylindrischen, parallel zur Nockenwelle liegenden Laufflächen, deren beide Teile mittels einer Schraubenfläche aufeinander gleiten können. Die Schraubenfläche verläuft durch das Stirnkreisstück des Nockens. Die Nockenhälften verlaufen mit schräg genuteter Büchse auf Schrägzähnen der Welle, die Schrägzähne haben die gleiche Steigerung wie die Schraubfläche zwischen den zweiteiligen Nocken. Durch eine Längsverschiebung der Nockenhälfte auf der Welle werden die Steuerzeiten verändert.
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Die
WO 2007/017109 A1 beschreibt einen schaltbaren Ventilbetätigungsmechanismus, wie er beispielsweise in Hubkolbenbrennkraftmaschinen zum Umschalten der Steuerzeiten eines Einlassventils verwendet wird. Über Abtasteile eines Ventilhebels werden die Ventile über Nocken gesteuert. An dem Abtastbauteil kann ein Exzenter angebracht sein, der an dem Ventilhebel drehbar gelagert ist. Dadurch ist es möglich, ein Umschalten der Ventilbetätigung von einem Nocken der Nockenwelle auf eine andere Nockenwelle zu ermöglichen.
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Die
US 5,253,622 A betrifft einen Mechanismus zum Steuern der Öffnungsdauer eines Einlassventils einer Verbrennungskraftmaschine mit einer geteilten Welle, bei der ein erster Nocken starr an einer ersten Nockenwelle befestigt ist, die mit einem Ventiltrieb gekoppelt ist, wobei ein zweiter Nocken beweglich zu der ersten Nockenwelle gelagert ist und durch eine Übersetzung einer Hilfsnockenwelle angetrieben wird und dergestalt einstellbar ist, dass die Winkelstellung zwischen den beiden Nocken so verändert werden kann, dass die Öffnungsdauer des Einlassventils verringert oder vergrößert werden kann.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungskraftmaschine hinsichtlich ihres Verbrauches zu verbessern. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die erfindungsgemäße Verbrennungskraftmaschine mit zwei Schwenkkolben, die in einem in einem Gehäuse gebildeten Prozessraum gegenläufig zueinander verschwenkbar an zwei Kolbenwellen angeordnet sind und zwei Brennräume innerhalb des Prozessraumes voneinander abtrennen, und mit Ventilen, die über einer Nockenwelle zugeordnete Kipphebel der Brennräume steuern, wobei die Nockenwelle über einen mit den Schwenkkolben gekoppelte Kurbelwelle angetrieben ist, sieht vor, dass zunächst ein Nocken auf der Nockenwelle axial geteilt ist und die Nockenteile zueinander in Umfangsrichtung zueinander verlagerbar gelagert sind. Durch diese Verdrehbarkeit der Nockenteile zueinander ist es möglich, dass die Steuerzeiten des Gaswechsels verändert werden können. Ja nach Lastzustand des Motors, also bei Leerlauf, Teillast oder Volllast, können so angepasste Öffnungszeiten der Ventile bereitgestellt werden, so dass eine stufenlos veränderliche Variation der Steuerzeiten verwirklicht werden kann. Dadurch ist es möglich, die für den jeweiligen Lastzustand optimale Gemischzusammensetzung bereitzustellen, wodurch sich eine Verbesserung des Wirkungsgrades und eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches verwirklichen lassen. Durch die Verlagerbarkeit der Nockenteile in Umfangsrichtung zueinander, also indem die Nockenteile zueinander verdreht werden, ist es möglich, den Anfang und das Ende der Ventilaktivierung zu beeinflussen. Dadurch ist es möglich, dass sowohl saugseitig als auch abgasseitig eine Beeinflussung des Gaswechsels vorgenommen werden kann, beispielsweise um den Füllgrad oder den Entleerungsgrad der Brennräume zu verändern. Die Steuerung der Spülschlitze durch die überstreichenden Schwenkkolben erfolgt für beide Brennräume gleichwertig, so dass die Ventilsteuerung dementsprechend aktiviert werden muss, unabhängig davon, von welcher Seite der Schwenkkolben sich auf den jeweiligen Spülschlitz zu bewegt. Bei einer asymmetrischen Ventilsteuerung, bei der Auslass und Einlass unterschiedliche Öffnungszeiten haben, müssen die unterschiedlichen Öffnungszeiten bei jeder Schwenkbewegung nach einem Richtungswechsel angepasst werden. Die Verstellung erfolgt dadurch, dass in dem verstellbaren Nockenteil eine Schrägverzahnung ausgebildet ist, die in Eingriff mit einer auf einer Nockenwelle axial verschieblichen Steuerschrägverzahnung steht. Wird die Steuerschrägverzahnung axial entlang der gemeinsamen Welle verlagert, wobei die Steuerschrägverzahnung drehfest an der Welle gelagert ist, führt dies zu einer Relativverdrehung des Nockenteils zu der Welle. Die Axialverlagerung kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen, beispielsweise indem ein Hydraulikkolben auf die Steuerschrägverzahnung drückt, die dann axial auf einem Wellengrundkörper bewegt wird. Die Nockenteile sind axial fest gelagert, eine Verdrehung findet im Verhältnis zu der Welle und der Steuerschrägverzahnung statt.
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Um eine möglichst schnelle Verstellung der Nockenteile zueinander und damit eine möglichst schnelle Anpassung auf unterschiedliche Lastbedingungen in dem Motor verwirklichen zu können, sind die Nockenteile gegenläufig zueinander auf einer gemeinsamen Welle verdrehbar gelagert, so dass beide Nockenteile gleichzeitig relativ zu der Welle verstellt werden. Dadurch kann eine doppelte Verstellgeschwindigkeit der Nockenteile zueinander verwirklicht werden.
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Neben einer doppelt wirkenden Hydraulik ist es möglich und vorgesehen, dass die Betätigungseinrichtung, beispielsweise der Hydraulikkolben, oder die Steuerschrägverzahnung selbst mit einer Federeinrichtung in Richtung auf eine Ausgangsstellung vorgespannt gelagert ist, so dass nach Wegfall der Verstellkraft, beispielsweise der Hydraulikkraft oder einer anderen mechanisch aufgebrachten Kraft, die Steuerschrägverzahnung in ihre Ausgangstellung zurückkehrt, in der die Nocken in ihren Grundstellungen stehen.
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Die Kipphebel können einen verstellbaren Exzenter aufweisen, um die Hubhöhe der Ventile einstellen zu können. Der Exzenter erlaubt auch eine Einstellung einer ständigen Offenstellung der Ventile. Da die Verbrennungskraftmaschine hauptsächlich über die Schwenkkolben und Steuerschlitze, ähnlich einem Zweitaktmotor bei einer Hubkolbenmaschine, gesteuert wird, dienen die Ventile zur Beeinflussung des Gaswechsels und beispielsweise zu einer gesteuerten Beeinflussung des Strömungsquerschnittes in Abhängigkeit von der Stellung der Kolben und damit der Nockenwelle. Über den Exzenter können die Ventile stets teilweise offen gehalten werden.
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Um für einen Einlass- und Auslasstakt unterschiedliche Steuerzeiten und Ventilhübe realisieren zu können, sind zwei axial zueinander versetzt angeordnete Exzenter an dem Kipphebel angeordnet, so dass bei einer Umdrehung der Nockenwelle zwei Hübe der Kipphebel stattfinden können, die unabhängig voneinander eingestellt werden können. Die Steuerung der Einlassventile und der Auslassventile kann somit über eine gemeinsame Nockenwelle erfolgen. Um eine individuelle Verstellung der Ventilhübe und Steuerzeiten realisieren zu können, sind die axial versetzten Exzenter unterschiedlichen Nocken oder Nockenteilen zugeordnet, um eine auslass- und einlassseitige individuelle Steuerung vornehmen zu können.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Exzenter an dem der Nockenwelle zugeordneten Ende des Kipphebels angeordnet ist.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche Komponenten oder Elemente. Es zeigen:
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1 – eine schematische Schnittdarstellung einer Verbrennungskraftmaschine senkrecht zur Kurbelwelle;
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2 – eine schematische Teilansicht der Verbrennungskraftmaschine gemäß 1 in Draufsicht;
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3 – eine Detailansicht in Teilschnittdarstellung einer Ventilsteuereinrichtung;
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4 – eine schematische Darstellung der verstellbaren Nocken;
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5 – eine Schnittdarstellung durch den Verbrennungsmotor parallel zu den Kolbenwellen; sowie
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6 – eine vergrößerte Detaildarstellung des Ventilsitzes.
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In der 1 ist eine Verbrennungskraftmaschine 1 mit zwei Schwenkkolben 2, 3 dargestellt, die in einem Gehäuse 4 gegenläufig zueinander an zwei parallel zueinander gelagerten Wellen 21, 31 gelagert sind. Die beiden Schwenkkolben 2, 3 trennen zwei Brennräume 5, 6 innerhalb des Prozessraumes, der von dem Gehäuse 4 gebildet wird, ab. In den Brennräumen 5, 6 finden die üblichen Arbeitstakte eines Verbrennungsmotors statt, nämlich Ansaugen, Verdichten, Zünden, Expansion und Ausstoßen von Verbrennungsgasen. In dem Gehäuse 4 sind Ventile 7, 8 angeordnet, über die ein Gaswechsel stattfinden kann. Die Ventile 7, 8, die auch als Ventilgruppen ausgebildet sein können, liegen einander gegenüber und werden über Kipphebel 9, 10 betätigt. Die Kipphebel 9, 10 sind als zweiarmige Hebel ausgebildet. Das den Ventilen 7, 8 abgewandte Ende der Kipphebel 9, 10 ist einer Nockenwelle 11, 12 zugeordnet. Diese Nockenwellen 11, 12 oder Ventilsteuerkörper 11, 12 sind mit einer Kurbelwelle 13 über einen Zugmitteltrieb 14, beispielsweise einen Zahnriemen, gekoppelt. Der Zahnriemen 14 wird über Spannrollen 15, 16 in der gewünschten Spannung gehalten. Alternative Kupplungen der Kurbelwelle 13 mit den Ventilsteuerkörpern 11, 12 können vorgesehen sein.
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Die Kurbelwelle 13 wird von den Schwenkkolben 2, 3 über die Kolbenwellen 21, 31 und nicht dargestellten Kraftübertragungseinrichtungen, beispielsweise einer Zahnstange und einem Plunger-Pleuel, angetrieben.
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Die Kipphebel 9, 10 sind an Lagern 17, 19 schwenkbar gelagert. Das den Ventilen 7, 8 abgewandte Ende der Kipphebel 9, 10 ist mit einem Exzenter 18, 20 bestückt, um die Hubhöhe der Ventile 7, 8 verändern zu können. Um den Exzenter 18, 20 herum kann ein Rollkörper angeordnet sein, um die Reibung zwischen der Nockenwelle 11, 12 und dem Kipphebel 9, 10 zu verringern. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Gleitkufe oder Gleitfläche als Kontaktfläche zwischen dem Kipphebel 9, 10 und der Nockenwelle 11, 12 möglich.
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In der 1 ist eine Variante der Verbrennungskraftmaschine 1 dargestellt, bei der die Kolbenwellen 21, 31 über eine Zahnstange und ein Plunger-Pleuel mit der Kurbelwelle 13 verbunden sind. Hieraus ergibt sich, dass die Schwenkkolben 2, 3 aufgrund einer Kippbewegung der Zahnstange leicht zueinander versetzt an den Ventilen 7, 8 vorbeistreichen, wie es in der 1 angedeutet ist. Die Abgasseite hat dabei immer einen Vorlauf gegenüber der Frischluftseite, unabhängig von der Schwenkrichtung, so dass die Auslassventile 7 immer vor den Einlassventilen 8 aktiviert werden.
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In der 2 ist in einer schematischen Draufsicht ein Teil der Verbrennungskraftmaschine 1 dargestellt. Es ist der Brennraum 5 zu erkennen, in dem die nicht dargestellten Schwenkkolben 2, 3 entlangstreichen. Über die Kurbelwelle 13 wird über den angedeuteten Zahnriemen 14 die Nockenwelle 11 bzw. der Ventilsteuerkörper 11 angetrieben. Der Kipphebel 9 ist in dem Lager 17 gelagert und liegt mit dem Exzenter 18 auf der Nockenwelle 11 auf. Insgesamt sind drei Ventile 7 vorgesehen, um auf einer Seite den Gaswechsel der Brennräume zu steuern. Diese Ventile 7 sind über einen Verbundbügel 71 miteinander gekoppelt, um mit einem Kipphebel 9 mehrere Ventile 7 steuern zu können. Es können auch mehr oder weniger als drei Ventile als Einlass- oder Auslassventile eingesetzt werden.
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In der 3 ist die Nockenwelle 11 im Detail dargestellt. Die Nockenwelle 11 wird über ein Zahnrad 110, das mit dem Zahnriemen 14 gekoppelt ist, von der Kurbelwelle angetrieben. Die Nockenwelle 11 weist einen Wellengrundkörper 111 auf, der in Kugellagern gelagert ist. An dem Wellengrundkörper 111 ist eine Einrichtung 112 für die Zufuhr von Hydrauliköl vorgesehen, das einen Steuerkolben 113, der entgegen einer Federbelastung 117 axial verschieblich auf dem Wellengrundkörper 111 gelagert ist, mit einer Druckkraft beaufschlagt. Dieser Steuerkolben 113 wirkt auf insgesamt drei drehfest und axial verschieblich mit dem Wellengrundkörper 111 verbundene Zahnräder 114, 115, 116, die eine Schrägverzahnung aufweisen. Die beiden äußeren Schrägverzahnungsräder 114, 116 weisen eine gegenläufig zu der mittleren Steuerschrägverzahnung 115 ausgebildete Verzahnung auf. Die Zahnräder 114, 115, 116 stehen in Eingriff mit axial festgelegten Nockenteilen 120, 121, 122, die eine Innenverzahnung aufweisen, die mit der Steuerschrägverzahnung der Zahnräder 114, 115, 116 in Eingriff steht. Die Nockenteile 120, 121, 122 sind drehmoment-übertragend mit den Steuerschrägverzahnungen der Zahnräder 114, 115, 116 gekoppelt und drehen sich mit der Drehzahl des Wellengrundkörpers 110. Auf den Nockenteilen 120, 121, 122 liegt der Kipphebel 9 mit Pendelrollen oder Gleitkufen auf, die exzentrisch an dem Kipphebel 9 gelagert sind. Die Verstellung erfolgt über eine Welle 22, die von einen Motor 23, insbesondere einem Schwenkmotor mit einem Schwenkwinkel von ungefähr 45° angetrieben ist. Der Schwenkmotor 23 kann hydraulisch angetrieben sein und wird über Hydraulikleitungen 230 an ein Drucksystem angeschlossen. Um die Hubbewegung des Kipphebels 9 aufgrund der Nockenteile 120, 121, 122 ausführen zu können, ist die Welle 22 in schwenkbaren Polygonalverzahnungen gelagert.
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Wird nun der Druckkolben 113 über die Einrichtung für die Zufuhr von Hydrauliköl 112 mit einem Hydrauliköl beaufschlagt, wird dieser gemäß der 3 nach rechts verfahren, wodurch die Schrägverzahnungsräder 114, 115, 116 ebenfalls nach rechts verlagert werden. Da die Nockenteile 120, 121, 122 der Axialverlagerung nicht folgen können, führt dies dazu, dass die Nockenteile 120, 122 sich in eine Richtung relativ zu dem Wellengrundkörper 111 verdrehen, während sich der mittlere Nockenteil 121 gegen die entgegengesetzte Richtung verdreht. Die verdrehbar an dem Wellengrundkörper 111 gelagerten Nockenteile verschieben sich somit gegeneinander, so dass die Nockenbereiche, die in einem Ausgangspunkt deckend übereinander lagen, relativ zueinander verfahren werden, so dass sich die Nockenbreite verlängert. Dies führt dazu, dass der Kipphebel 9 über einen längeren Zeitraum relativ zu dem Wellengrundkörper 111 angehoben wird, so dass sich die Steuerzeiten des angesteuerten Ventils bzw. die angesteuerten Ventile verlängern. Wird der Hydraulikdruck weggenommen, presst die Feder 117 den Steuerkolben 113 zurück in die Ausgangsstellung, so dass sich die Nockenteile 120, 121, 122 wieder zurückdrehen.
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In der 3 ist dargestellt, dass der Kipphebel 9 mit einem exzentrisch gelagerten Pendelrollenlager 180 ausgestattet ist, das auf einem Absatz des Nockenteils 122 läuft. Dieser Absatz weist keine Exzentrizität auf, so dass das Pendelrollenlager 180 rund umläuft. Wird die Welle 22 verdreht, wird aufgrund der Exzentrizität des Pendelrollenlagers 180 zu dem auf den Nocken umlaufenden Pendelrollenlager 181 das Niveau des Kipphebels 9 eingestellt. Dies hat zur Folge, dass darüber die Hubhöhe der Ventile 7 und der Kontaktzeitpunkt des Pendelrollenlagers 181 mit den Nocken bzw. den Anlaufschrägen der Nocken eingestellt werden kann. Die Ausführungen gelten für die Auslassventile 8 entsprechend.
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In der 4 ist eine Seitenansicht des Ventilverstellkörpers und der Nockenteile dargestellt. Dem vorderen Nockenteil 120 ist eine Innenverzahnung 120a zugeordnet, die korrespondierend zu der Steuerschrägverzahnung 114 ausgebildet ist. Radial weiter innen ist eine gegenläufig orientierte Innenverzahnung 121a an dem Nockenteil 121 ausgebildet, die korrespondierend zu der Steuerschrägverzahnung 115 ausgebildet ist. Hinter dem Nockenteil 121 ist das dritte Nockenteil 122 angeordnet, das eine Innenverzahnung 122a aufweist, die korrespondierend zu der Innenverzahnung 120a des vorderen Nockenteils 120 ausgebildet ist. In der oberen Hälfte der 4 ist dargestellt, wie die Hohlkörper der Pendelrollenlager 180, 181 auf der Oberfläche des Ventilsteuerkörpers oder der Nockenwelle ablaufen. Während das exzentrisch gelagerte Pendelrollenlager 180 auf dem Absatz umläuft, läuft das Pendelrollenlager 181 auf der mit den Nocken versehenen Oberfläche der Nockenwelle 11 ab. Die obere Darstellung zeigt einen schmalen Nocken, über dem die Nockenteile 120, 121, 122 fluchtend zueinander ausgerichtet sind. In der unteren Hälfte der 4 ist die auseinandergefahrene Stellung der Nockenteile 120, 121, 122 zueinander dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Steuerzeiten mit geöffneten Ventilen verlängert werden, wenn die Nocken in Umfangsrichtung zueinander verlagert sind. Grundsätzlich ist auch eine asymmetrische Verstellung durch unterschiedliche Steigungen der Schrägverzahnungen möglich, auch gleichgerichtete Schrägverzahnungen mit unterschiedlichen Steigungen können eine Verstellung zweier Nockenteile zueinander bewirken.
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In der 5 sind Varianten der Ventilanordnung gezeigt, einmal radial ausgerichtet, wie in der oberen Hälfte der 5 dargestellt, einmal linear ausgerichtet, wie in der unteren Hälfte gezeigt.
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Die Einlass- und Auslassventile 7, 8 sind im Betrieb grundsätzlich mehr oder weniger offen, je nach dem Lastzustand des Motors 1, bei Teillast sind die Ventile weniger geöffnet als bei Volllast. Diese Teilöffnung, die stufenlos veränderlich ist, wird über die exzentrische Lagerung des Rollkörpers 180 stufenlos verändert. Statt eines Pendelrollenlagers kann dieses auch über einen Gleitschuh erfolgen, der auf der zylindrischen Oberfläche des Absatzes des Nockenteils 122 entlang rollt oder entlang gleitet. Über den Verstellmechanismus mit dem Steuerkolben 113, den Steuerschrägverzahnungen 114, 115, 116 und den Innenverzahnungen 120a, 121a, 122a der Nockenteile 120, 121, 122 wird die Steuerzeit des zusätzlichen Hubes der Ventile 7, 8 verändert. Liegen die Nocken der Nockenteile 120, 121, 122 fluchtend übereinander, wird ein kurzer Hub der Ventile 7, 8 realisiert, sind sie zu auseinandergefahren, werden die Ventile 7, 8 länger geöffnet.
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Dieser schwenkkolbensynchronen Ventilsteuerung wird zusätzlich eine Ventilsteuerung überlagert, die nur dann in Funktion tritt, wenn die Schwenkkolben 2, 3 im Bereich der Ventilsitze verschwenken. Zum Zeitpunkt des unmittelbaren Vorbeistreichens der Schwenkkolben 2, 3 über die Ventilsitze sind die Ventile 7, 8 funktionslos, da zu diesem Zeitpunkt kein Gaswechsel stattfinden kann. Die Zeiträume unmittelbar vor oder unmittelbar nach dem Überstreichen der Schwenkkolben 2, 3 über die Ventilsitze wird steuerungstechnisch in Verbund mit der stufenlos verstellbaren Nockenkurve der Nockenteile 120, 121, 122 genutzt, die variiert werden kann. Diese Variation kann entweder symmetrisch oder asymmetrisch erfolgen.
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Eine symmetrische Verstellung erfolgt, wenn die Schrägverzahnungen 120a, 122a gleich, die Schrägverzahnung 121a zu den anderen Schrägverzahnungen 120a, 122a entgegengesetzt, jedoch mit gleicher Steigung ausgebildet sind. Eine asymmetrische Verstellung erfolgt durch eine Veränderung der Steigung und/oder Orientierung der Schrägverzahnungen. Ebenfalls ist es möglich, nur ein Nockenteil in Umfangsrichtung relativ zu den anderen Nockenteilen zu verlagern. Grundsätzlich ist es auch möglich, mehrere Nocken solcher Art verstellbar auszubilden.
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Durch die Veränderung der Nockenbreite ist es möglich, die Ventilöffnungszeiten kurzfristig beeinflussen zu können, so dass beispielsweise der Frischluftfüllungsgrad der komprimierenden Brennraumseite beeinflusst wird. Dies führt zu einer Veränderung des Gemisches oder bei aufgeladenen Motoren der eingeschlossenen Luftmenge, bei einer abgasseitigen Veränderung zu einer Veränderung der Auslasszeiten. So ist beispielsweise eine Veränderung bei einer internen Abgasrückführung möglich, ebenfalls kann nur eine unvollständige Entleerung des Brennraumes bewirkt werden, um bestimmte Motorsteuerungsaspekte verwirklichen zu können.
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Bei Volllast und vorgegebenen Verdichtungsverhältnissen wird mit einer kleinen Nockenbreite gearbeitet, während bei Teillast wegen der Verdichtungsveränderung mit einer großen Nockenbreite gearbeitet wird. Die Absperrung der Brennräume erfolgt bei Volllast primär durch die Schwenkkolben und das dazu synchrone Schalten der Ventile auf der Basis einer möglichst kleinen Nockenbreite. Bei Teillast und entsprechend vergrößerter Nockenbreite erfolgt die Steuerung vorrangig durch die Ventile.
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Durch die zweiarmige Ausgestaltung der Kipphebel ist es möglich, auch bei kleinen Nockenhüben relativ große Ventilhübe bereitzustellen, so dass hohe Betätigungsgeschwindigkeiten der Ventile realisiert werden können.
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In der 6 ist eine Detaildarstellung einer abgasseitigen Ventilanordnung mit einem Ventil 7 gezeigt, das an dem Gehäuse 4 gelagert ist. Das Ventil 7 sitzt in einem Ventilsitz 74 und wird über die in der 5 dargestellten Federn 72 in den Ventilsitz 74 gedrückt. Innerhalb des Gehäuses ist im Bereich des Ventilsitzes 74 eine Ausnehmung 75 angeordnet, die einen Absatz in Richtung auf den Schwenkkolben 3 ausbildet. Durch diesen Absatz 75 ergibt sich ein Übergangsschlitz, wenn der Kolben 3 im Bereich der Ventile 7 entlang streicht. In dem in der 6 dargestellten Zustand, in dem der Kolben 3 dem Ventil 7 gegenübersteht, herrschen in den jeweiligen Brennkammern unterschiedliche Lastbedingungen, auf der einen Seite die Expansion der heißen Brenngase, auf der anderen Seite der Beginn der Kompression des Frischgases mit dem Brennstoffanteil. Dies ist ein kritischer Zeitpunkt, wenn eine Teilmengendosierung sowohl bei der Frischluft als auch bei Abgasen, beispielsweise bei der Abgasrückführung, betrieben werden soll. Darüber hinaus ist es erforderlich, dass durch die Auslassschlitze nach Möglichkeit keine Schmierölpartikel entweichen können. Um dies zu vermeiden, ist die spezielle Ventilsitzgestaltung gemäß 6 vorgesehen, bei der sich Ölpartikel von dem Schwenkkolben nicht durch die Strömung und die Fliehkraft ablösen können. Dies erfolgt, indem in dem Freiraum 76 zwischen den Schwenkkolben 3 und dem Ventil 7 bzw. dem Ventilsitz 74 im Bereich des Übergangsschlitzes 75 ein Druck durch in den Freiraum 76 einströmendes Verbrennungsgas aufgebaut wird, so dass die Ölpartikel an dem Außenumfang des Schwenkkolbens 3 an den Schwenkkolben 3 gedrückt werden und nicht nach außen durch die Auslassschlitze hinaus geschleudert werden können. Das Einströmen der Abgase ist durch den Pfeil angedeutet.
