DE102009012597A1

DE102009012597A1 - Desmodromic valve train, particularly for internal combustion engine, has driven cam element on which two cam tracks are formed, where cam element opens and closes valve over intermediate element

Info

Publication number: DE102009012597A1
Application number: DE200910012597
Authority: DE
Inventors: Stefan Ing. Battlogg
Original assignee: Inventus Engineering GmbH
Current assignee: Inventus Engineering GmbH
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-09-16

Abstract

The desmodromic valve train has a driven cam element (2) on which two cam tracks (4,5) are formed, where the cam element opens and closes a valve (7) over an intermediate element. The intermediate element comprises an opening lever (15) and a closing lever (18), which grips one of the two cam tracks. The opening lever is assigned to an adjustment direction for the bearing- or movement play.

Description

Die Erfindung betrifft einen desmodromischen Ventiltrieb, insbesondere für eine Verbrennungskraftmaschine, mit zumindest einem angetriebenen Nockenelement, an dem zwei Nockenbahnen ausgebildet sind, und das über ein Zwischenglied mindestens ein Ventil öffnet und schließt, wobei das Zwischenglied in zwei an einer Lagerachse und am Kopf des Ventils ausgebildeten Gelenkstellen angelenkt und entlang beider Nockenbahnen geführt ist.The The invention relates to a desmodromic valve train, in particular for an internal combustion engine, with at least one driven cam element, formed on the two cam tracks are, and that opens at least one valve via an intermediate member and closes, wherein the intermediate member in two at one Bearing axis and articulated joints formed at the head of the valve and guided along both cam tracks.

Ein derartiger Ventiltrieb ist beispielsweise der EP 1 752 620 zu entnehmen. Im Gegensatz zu direkten Ventiltrieben ohne Zwischenglieder, deren Ventile in Schließstellung beaufschlagte Rückstellfedern und mit Ventilstößeln versehen sind, die eine hydraulische Ventilspielausgleichseinrichtung beinhalten, stellt das Ventilspiel bzw. dessen Einstellung bereits bei direkten desmodromischen Antrieben ein Problem dar, das nicht zufriedenstellend gelöst ist. Bekannte Lösungsvorschläge hiezu sind relativ aufwändig und erfordern im Allgemeinen eine schwache Rückstellfeder zum Ausgleich des Ventilspiels.Such a valve train is for example the EP 1 752 620 refer to. In contrast to direct valve trains without intermediate links whose valves are acted upon in the closed position return springs and valve tappets, which include a hydraulic valve lash adjuster, the valve clearance or setting even in direct desmodromic drives is a problem that is not satisfactorily solved. Known solutions for this purpose are relatively complex and generally require a weak return spring to compensate for valve clearance.

Zum besseren Verständnis sei vorweg klargestellt, dass ein Spielausgleich nicht das für die Bewegung notwendige Spiel ausschaltet, sondern dazu dient, die Größe dieses Spiels zu erhalten – es werden also nur auftretende Spieldifferenzen ausgeglichen, wobei der wesentliche Vorteil hydraulischer Ausgleichselemente darin besteht, dass dies automatisch erfolgt. Die hydraulischen Ausgleichselemente bestehen aus einer ölgefüllten Kolben-Zylinder-Einheit mit einem definierten Leckspalt, einem Rückschlagventil und einer innen liegenden Nachstellfeder. Während des Ventilhubs entsteht bei geschlossenem Rückschlagventil ein hoher Druck in den vom Zylinder und vom Kolben gebildeten Raum. Durch den sehr engen Leckspalt gelangt eine kleine Ölmenge in den Vorratsraum im Kolben. Bei geschlossenem Ventil, wenn der Nockengrundkreis anliegt, drückt die Feder das Hydraulikelement auseinander, bis das Ventilspiel ausgeglichen ist. Dadurch entsteht ein Differenzdruck, der das Rückschlagventil öffnet und die für den Ausgleichsvorgang notwendige Ölmenge kann nachströmen.To the better understanding was clarified beforehand that a Compensation not the game necessary for the movement turns off, but serves the size of this To get game - so it will only appearing game differences balanced, with the main advantage of hydraulic compensation elements It is that this happens automatically. The hydraulic Compensating elements consist of an oil-filled Piston-cylinder unit with a defined leakage gap, a check valve and an internal adjusting spring. During the valve lift arises when the check valve is closed, a high pressure in the space formed by the cylinder and the piston. By the very narrow leak gap, a small amount of oil enters the storage room in the piston. When the valve is closed, when the cam base circle is in contact, push the spring apart the hydraulic element until the valve clearance is balanced. This creates a differential pressure, which opens the check valve and the for the compensation process necessary oil can flow.

Bei zwanggesteuerten Ventiltrieben mit Zwischengliedern, insbesondere mit Schlepphebeln oder Kipphebeln, die beispielsweise in Motorrädern eingesetzt werden, ist von Zeit zu Zeit eine händische Einstellung des Ventilspiels erforderlich, um den Motor vor Beschädigungen zu bewahren. Das Einstellen des Ventils ist notwendig, da am Ventilsitz und an den Gleit- und Kontaktflächen Verschleiß auftritt, die verwendeten unterschiedlichen Materialien unterschiedlichen, thermisch bedingten Größenänderungen unterliegen, größere Toleranzen bei der Fertigung einer größeren Anzahl von zusammenwirkenden Elementen vorliegen, wobei vor allem die Maßhaltigkeit der für die Rückführung in die Schließstellung vorgesehenen Nockenbahn schwierig ist, und eine größere Anzahl von Spielstellen gegeben ist.at Forced-control valve drives with pontics, in particular with rocker arms or rocker arms used, for example, in motorcycles is from time to time a manual setting the valve clearance required to protect the engine from damage to preserve. The adjustment of the valve is necessary because of the valve seat and at the sliding and contact surfaces wear occurs, the different materials used differ, thermally induced changes in size subject to greater manufacturing tolerances a larger number of interacting elements be present, especially the dimensional accuracy of for the return to the closed position provided cam track is difficult, and a larger number given by game locations.

Aus der EP 1 760 276 ist eine Ausführung bekannt, in der die Schlepphebellagerachse an einem hydraulisch verstellbaren Kolben angebracht ist. Der Ventiltrieb weist eine Nockeneinrichtung mit zwei Betriebsstellungen auf, wobei in der ersten für niedere Drehzahlen die Schließbewegung des Ventils durch die übliche Ventilrückstellfeder erfolgt, und in der zweiten Betriebsstellung für höhere Drehzahlen in eine Zwangsteuerung umgeschaltet wird.From the EP 1 760 276 a version is known in which the paddle bearing axle is mounted on a hydraulically adjustable piston. The valve drive has a cam device with two operating positions, wherein in the first for low rotational speeds, the closing movement of the valve takes place by the usual valve return spring, and is switched in the second operating position for higher speeds in a forced control.

Bei einem zwanggesteuerten Ventiltrieb sind folgende Spielstellen gegeben: Zum einen gibt es zwei Bewegungsspielstellen und drei Lagerspielstellen bzw., nämlich

– zwischen der Nockenbahn für die Öffnung des Ventils und dem zugeordneten ersten Nockenfolgeelement,
– zwischen der Nockenbahn für die Schließstellung des Ventils und dem zugeordneten zweiten Nockenfolgeelement,
– zwischen dem Ende des Zwischenhebels und dem Öffnungsanschlag am Ventilkopf,
– zwischen dem Ende des Zwischenhebels und dem Schließanschlag am Ventilkopf,
– und an der Lagerachse des Zwischenhebels.

In a forced-controlled valve train the following game locations are given: First, there are two motion play areas and three bearing clearance points or, namely

Between the cam opening for the opening of the valve and the associated first cam follower,
Between the cam track for the closed position of the valve and the associated second cam follower element,
Between the end of the intermediate lever and the opening stop on the valve head,
Between the end of the intermediate lever and the closing stop on the valve head,
- And on the bearing axis of the intermediate lever.

Zum anderen gibt es natürlich auch noch das eigentliche Ventilspiel zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz. Die Spiele verursachen Undichtigkeit des Brennraumes, störende Geräusche, einen höheren Verschleiß und verändern den Übergang zu Beginn und Ende des Nockenbereiches in den Grundkreis des Nockenelementes, was Nachteile bei den Schließzeiten, schlechte Abgaswerte und einen erhöhten Wartungsaufwand bewirkt.To the Of course, there is also the actual valve clearance for others between the valve body and the valve seat. The games cause leaking of the combustion chamber, disturbing noises, a higher wear and change the transition to the beginning and end of the cam area in the base circle of the cam element, which has disadvantages in the closing times, poor emissions and increased maintenance causes.

Die Erfindung hat es sich nun zur Aufgabe gestellt, einen zwanggesteuerten Ventiltrieb mit einem Zwischenglied zu schaffen, bei dem die vorstehend beschriebenen Probleme zumindest weitgehend behoben sind.The Invention has now set itself the task of a forced-controlled Valve gear with an intermediate member to provide, in which the above described problems are at least largely resolved.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass das Zwischenglied einen Öffnungshebel und einen Schließhebel umfasst, die jeweils eine der beiden Nockenbahnen abgreifen, und dass einem der beiden Hebel eine Justiereinrichtung für das Lager- bzw. Bewegungsspiel zugeordnet ist.According to the invention this is achieved in that the intermediate member an opening lever and includes a closing lever, each one of the two Tapping cam tracks, and that one of the two levers an adjusting device is assigned for the storage or movement game.

Die Aufteilung des Zwischengliedes in zwei einzelne Hebel, die voneinander unabhängig, d. h. ohne feste Verbindung untereinander sind, und dennoch gemeinsam das Ventil betätigen, da sie sich räumlich übergreifen, ermöglicht es, das Spiel an den Spielstellen pro Hebel kontrolliert einzustellen und den Spielausgleich entsprechend der eingangs angeführten Definition zu bewirken.The division of the intermediate member into two individual levers, which are independent of each other, ie without fixed connection with each other, and yet operate together the valve, as they overlap spatially, it allows to set the game at the game points per lever and controlled to effect the clearance compensation according to the definition given above.

In einer ersten Ausführung ist die Justiereinrichtung dem Öffnungshebel zugeordnet, sodass auch bei größeren Fertigungstoleranzen ein sicherer, gleichmäßiger Bewegungsablauf erzielt wird.In In a first embodiment, the adjusting device is the opening lever assigned, so even with larger manufacturing tolerances achieves a secure, even movement becomes.

In einer bevorzugten Ausführung ist die Justiereinrichtung auch dem Schließhebel zugeordnet, wobei die beiden Zuordnungen voneinander unabhängig oder auch gekoppelt sein können. Um auch in dieser Ausführung größere Fertigungstoleranzen der einzelnen Teile hinnehmen zu können, kann zusätzlich an einer Lager- bzw. Bewegungsspielstelle ein schwaches Federelement vorgesehen sein.In A preferred embodiment is the adjusting device also assigned to the locking lever, the two assignments can be independent of each other or coupled. To be larger also in this version Tolerate manufacturing tolerances of the individual parts, can additionally at a storage or movement play area a weak spring element may be provided.

Die beschriebenen Lager- bzw. Bewegungsspielstellen sind beim einteiligen Zwischenglied auf vier Gelenkstellen verteilt, die für den Ausgleich der Spiele gegeneinander verstellt werden müssten, was bei nichtnachgiebigen Elementen unmöglich ist. Durch die Aufteilung des Zwischengliedes in zwei einzelne Hebel sind jedem der beiden Hebel drei Spielstellen zugeordnet. Dadurch kann bei jedem Hebel an einer Spielstelle eine Justierung erfolgen, die an den beiden verbleibenden anderen das jeweilige Spiel ausgleicht. Stellt das Zwischenglied einen Schlepphebel dar, so bewirkt eine Verstellung an der Lagerachse, wie dies erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen ist, beispielsweise radial von der Lagerachse nach außen, beim Öffnungshebel eine Verringerung des Spiels zwischen der Nockenbahn für die Ventilöffnung und dem ersten Nockenfolgeelement, da das Nockenfolgeelement an die am Umfang des Nockenelementes vorgesehene Nockenbahn weiter angenähert wird. Diese Spielstelle wird dadurch gedanklich zu einer Kippachse für den Öffnungshebel und das ventilseitige Ende des Öffnungshebels drückt gegen den Öffnungsanschlag des Ventilkörpers, wobei dortiges Spiel ebenfalls verringert wird.The described bearing or movement play areas are the one-piece Intermediate link distributed on four joints, which for the balance of the games would have to be adjusted against each other, which is impossible with non-compliant elements. By the division of the intermediate member into two individual levers are each the two levers are assigned three play areas. This can be done at each lever at a point of play an adjustment made to the the other two matches the game. If the intermediate member represents a drag lever, then a Adjustment to the bearing axis, as provided according to the invention preferably is, for example, radially from the bearing axis to the outside, at the opening lever, a reduction of the game between the Cam track for the valve opening and the first Cam follower, since the cam follower to the at the periphery of the cam member provided cam is further approximated. This game location is thereby mentally to a tilt axis for the opening lever and the valve-side end of the opening lever presses against the opening stop of the valve body, where local game is also reduced.

Für den Schließhebel ergibt sich dieselbe Situation. Dessen radiales Ausschwenken am Lagerende drückt sein Nockenfolgeelement an die zweite innere Nockenbahn des Nockenelementes, wodurch sich hier ebenfalls eine Kippachse für den Schließhebel einstellt, sodass das ventilseitige Ende des Schließhebels gegen den Schließanschlag des Ventilkopfes drückt, und dort vorhandenes Spiel verringert wird.For the closing lever results in the same situation. Whose Radial swinging out at the bearing end pushes its cam follower to the second inner cam track of the cam element, resulting in here also a tilting axis for the closing lever so that the valve-side end of the closing lever presses against the closing stop of the valve head, and there existing game is reduced.

Die Justiereinrichtung ist, wie bereits erwähnt, bevorzugt an der Lagerachse des Zwischengliedes, also an der Lagerachse beider Hebel vorgesehen, da die Lagerachse ortsfest ist. Bevorzugt weist daher die Justiereinrichtung ein hydraulisches Spielausgleichseinrichtung auf, die den Öffnungshebel und gegebenenfalls auch den Schließhebel beaufschlagt, da die Zuleitung der Hydraulikflüssigkeit zu einer ortsfesten Achse in einfacher Weise bewerkstelligbar ist.The Adjustment device, as already mentioned, preferred on the bearing axis of the intermediate member, ie on the bearing axis of both Lever provided because the bearing axis is stationary. Preferably Therefore, the adjustment of a hydraulic clearance compensation device on, the opening lever and possibly also the Locking lever acted as the supply of hydraulic fluid to a stationary axis in a simple manner can be accomplished.

Die Spielausgleichseinrichtung an der Lagerachse drückt insbesondere, wie vorstehend beschrieben, die beiden Hebel voneinander weg, woraus sich die benötigte entgegengesetzte Beaufschlagung der beiden Anschläge am Ventilkopf ergibt. Konstruktive Variationen sind relativ leicht umsetzbar, beispielsweise können die beiden Hebel auch von außen zueinander beaufschlagt werden, wenn sie einander überkreuzend geführt sind, die Anschläge am Ventilkopf vertauscht sind oder das Zwischenglied als Kipphebel ausgebildet ist. Im letzteren Fall ist die Lagerachse zwischen den Gelenkstellen am Ventilkopf und den Nachfolgeelementen vorgesehen, die in dieser Ausführung den anderen Enden der beiden Hebel zugeordnet sind.The Play compensation device on the bearing axis expresses in particular, as described above, the two levers away from each other, from which the required opposite admission of the two stops on the valve head results. Constructive variations are relatively easy to implement, for example, the both levers are also acted upon from the outside to each other, when they are crossing each other, the Stops on the valve head are reversed or the intermediate member is designed as a rocker arm. In the latter case, the bearing axis between the hinge points on the valve head and the follower elements provided in this embodiment the other ends associated with the two levers.

Da das Ventilspiel, also das Spiel zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz nur bei geschlossenem Ventil auftreten kann bzw. minimiert werden muss, ist in einer weiteren bevorzugten Ausführung vorgesehen, dass der Schließhebel stärker beaufschlagt ist als der Öffnungshebel. Erreicht kann dies in einfacher Weise dadurch werden, dass die Ausgleichseinrichtung zwei Kraftübertragungskörper aufweist, von denen jeder einem Hebel zugeordnet ist, und der dem Schließhebel zugeordnete Kraftübertragungskörper die größere Druckangriffsfläche für die Hydraulikflüssigkeit aufweist, sodass trotz gleichem Druck unterschiedliche Kräfte wirksam werden.There the valve clearance, so the game between the valve body and the valve seat can occur only when the valve is closed or must be minimized is in another preferred embodiment provided that the closing lever applied more is as the opening lever. This can be achieved in a simple way Be characterized in that the compensation device comprises two power transmission body, each of which is associated with a lever and that of the closing lever associated power transmission the larger Pressure application surface for the hydraulic fluid so that despite the same pressure different forces be effective.

Die Gelenkstelle an der Lagerachse umfasst beispielsweise eine hohle Lagerachse mit zwei diametralen Öffnungen, ein im Inneren der Lagerachse angeordnete hydraulische Ausgleichseinrichtung mit zwei getrennten Kammern, in denen zwei Kraftübertragungskörper in den Öffnungen der Lagerachse geführt sind. Weiters umfasst die Gelenkstelle je eine Lagerschale an den beiden Hebeln, die einander ergänzen und an der Lagerachse außen gleiten, sodass das Zwischenglied, d. h. beide Hebel gemeinsam, für die Öffnung und Schließung des Ventils verschwenkt werden kann.The Articulation at the bearing axis includes, for example, a hollow Bearing axle with two diametrical openings, one inside the bearing axis arranged hydraulic balancing device with two separate chambers, in which two power transmission bodies are guided in the openings of the bearing axis. Furthermore, the hinge point comprises a respective bearing shell at the two Levers that complement each other and on the bearing axis outside slide, so that the intermediate member, d. H. both levers in common, for the opening and closing of the valve can be pivoted.

Die Gelenkstelle am Ventilkopf kann einen oder zwei Teller umfassen. Sind zwei Teller vorgesehen, so weisen der Öffnungs- und der Schließhebel je ein gabelförmiges Ende auf, die beide zwischen die beiden Teller eingreifen, wobei ein Teller den Öffnungsanschlag und der zweite Teller den Schließanschlag bildet.The The articulation point on the valve head may comprise one or two plates. Are two plates provided so have the opening and the closing lever each have a fork-shaped end, the two intervene between the two plates, with a plate the opening stop and the second plate the closing stop forms.

Ist ein Teller vorgesehen, so sind die beiden Anschläge an den beiden Seiten des Tellers ausgebildet, wobei das Ende des Schließhebels gabelförmig ausgebildet ist und den Ventilschaft umgreift. Das Ende des Öffnungshebels kann in gleicher Weise ausgebildet sein und an der zweiten Seite des Tellers anliegen; es ist aber auch möglich, dass der Öffnungshebel direkt auf den Kopf des Ventils drückt.If a plate provided, the two stops are formed on the two sides of the plate, wherein the end of the closing lever is fork-shaped and engages around the valve stem. The end of the opening lever can in the same Wei be formed and abut the second side of the plate; but it is also possible that the opening lever presses directly on the head of the valve.

In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Kraft der hydraulischen Ausgleichseinrichtung in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Nockenelementes veränderbar ist. Diese Veränderung in Abhängigkeit am Drehwinkel kann beispielsweise so erfolgen, dass der Druck in der Ausgleichseinrichting, der im Grundkreisbereich zur Vermeidung des Ventilspiels größer ist, beim Übergang in den Nockenbereich verringert wird.In A preferred embodiment can be provided that the force of the hydraulic compensation device in dependence The angle of rotation of the cam element is variable. These Change depending on the angle of rotation can for example, done so that the pressure in the Ausgleichseinrichting, the larger in the base circle area to avoid the valve clearance is reduced when transitioning into the cam area.

In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Kraft der hydraulischen Ausgleichseinrichtung in Abhängigkeit des Druckes im Ansaug-/Auspufftakt oder der Motordrehzahl veränderbar ist. Diese Veränderung in Abhängigkeit des Ladedruckes kann beispielsweise so erfolgen, dass der Druck im Ausgleichselement, größer wird, wenn der Druck z. B. im Ansaug-/Auspufftrakt und damit der Druck auf den Ventilteller höher wird. Dadurch wird ein Offendrücken des Ventils in der Grundkreisstellung durch den Überdruck im Ansaug-/Auspufftrakt vermieden, so wie er z. B. bei Turbomotoren vorkommt. Da die Ausgleichseinrichtung bevorzugt zwei hydraulische Ausgleichselemente umfasst, kann deren Druck gegebenenfalls auch unabhängig voneinander in Abhängigkeit vom Drehwinkel bzw. vom Druck in Ventilnähe angepasst werden.In a further preferred embodiment can be provided that the force of the hydraulic compensation device in dependence the pressure in the intake / exhaust stroke or the engine speed changeable is. This change depending on the boost pressure For example, can be done so that the pressure in the compensation element, becomes larger when the pressure z. B. in the intake / exhaust tract and so that the pressure on the valve plate is higher. Thereby is an Offendrücken the valve in the base circle position avoided by the overpressure in the intake / exhaust tract, as he z. B. occurs in turbo engines. Since the balancing device is preferred includes two hydraulic compensating elements, their pressure may be also independent of each other depending on Rotation angle or be adapted by the pressure near the valve.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben, ohne darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:below Now the invention with reference to the figures of the accompanying drawings described in detail, without being limited thereto. Show it:

1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführung des Ventiltriebs in Ventilschließstellung, 1 a schematic view of a first embodiment of the valve train in the valve closing position,

2 eine schematische Ansicht des Ventiltriebs in Ventiloffenstellung, 2 a schematic view of the valve train in valve open position,

3 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Ausgleichseinrichtung, 3 a schematic representation of a hydraulic balancing device,

4 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführung des Ventiltriebs in Ventilschließstellung, 4 a schematic view of a second embodiment of the valve train in valve closed position,

5 eine schematische Ansicht des Ventiltriebs nach 4 in einer teilgeöffneten Stellung, und 5 a schematic view of the valve train to 4 in a partially open position, and

6 bis 9 zeigen schematische Darstellungen der hydraulischen Ausgleichseinrichtung in verschiedenen Positionen. 6 to 9 show schematic representations of the hydraulic balancer in different positions.

Ein desmodromischer Ventiltrieb umfasst eine angetriebene Trägerwelle, auf der zumindest ein Nockenelement 2 angeordnet ist, und zumindest ein Ventil 7, das bei Drehung des Nockenelementes 2 um die Achse 1 aus der Schließstellung nach 1, 4 in eine Offenstellung nach 2, 5 und schließlich wieder in die Schließstellung bewegt wird.A desmodromic valve drive comprises a driven carrier shaft, on which at least one cam element 2 is arranged, and at least one valve 7 , that upon rotation of the cam element 2 around the axis 1 from the closed position to 1 . 4 in an open position 2 . 5 and finally moved back to the closed position.

Zwischen dem Nockenelement 2 und dem Ventil 7 ist ein um eine Lagerachse 13 schwenkbares Zwischenglied 11 vorgesehen, das gemäß 1 und 2 als Schlepphebel und gemäß 4 und 5 als Kipphebel ausgebildet ist.Between the cam element 2 and the valve 7 is one around a bearing axis 13 swiveling intermediate link 11 provided in accordance with 1 and 2 as drag lever and according to 4 and 5 is designed as a rocker arm.

Das Nockenelement 2 ist mit einem in Richtung der Achse 1 abstehenden Steg 3 versehen, dessen Außenfläche eine Nockenbahn 4 für die Öffnung des Ventils 7 und dessen Innenflächen eine unterschiedliche Nockenbahn 5 für die Schließung des Ventils 7 darstellen. Das Nockenelement ist insbesondere gesintert, da durch das Sintern eine hohe Maßhaltigkeit erreicht wird, die insbesondere für die schwierig nachbearbeitbare innere Nockenbahn 5 erreicht wird, jedoch sind auch andere Herstellungsverfahren möglich. Das Nockenelement 2 weist weiters bevorzugt, wie dargestellt, an den beiden Seiten des Steges 3 axial ineinander verlaufende Nockenbahnen 4, 5 auf, es kann aber auch zwei axial aneinander anschließende Nockenbereiche bzw. Nocken aufweisen, auf die die beiden Nockenbahnen 4, 5 aufgeteilt sind. Diese Ausbildung ist bei nicht gesinterten Nockenelementen 2 gegebenenfalls von Vorteil, wenn beide Bahnen 4, 5 durch Nachbearbeitung aufeinander abgestimmt werden müssen. Die beiden Nockenbahnen 4, 5 könnten alternativ auch durch die Seitenwände einer im Nockenelement 2 ausgebildeten Nut vorgesehen sein, in die zwei rollenförmige Nockenfolgeelemente eingreifen.The cam element 2 is with one in the direction of the axis 1 protruding bridge 3 provided, the outer surface of a cam track 4 for the opening of the valve 7 and its inner surfaces a different cam track 5 for the closure of the valve 7 represent. The cam element is in particular sintered, since a high dimensional stability is achieved by the sintering, in particular for the difficult nachbearbeitbare inner cam track 5 is reached, but other manufacturing methods are possible. The cam element 2 further preferably, as shown, on the two sides of the web 3 axially extending cam tracks 4 . 5 but it can also have two axially adjoining cam areas or cams on which the two cam tracks 4 . 5 are divided. This training is in non-sintered cam elements 2 possibly advantageous if both lanes 4 . 5 must be coordinated by post-processing. The two cam tracks 4 . 5 Alternatively, by the side walls of a cam element 2 formed groove, engage in the two roller-shaped cam follower elements.

Jede der beiden Nockenbahnen 4, 5 wird von einem eine Gleitfläche oder einen Wälzkörper aufweisenden Nockenfolgeelement 16, 20 abgetastet, wobei das erste Nockenfolgeelement 16 an der umfänglichen Nockenbahn 4 anliegt und mit einem Öffnungshebel 15 in Verbindung ist. Das zweite Nockenfolgeelement 20 ist über eine Lasche 19 mit einem Schließhebel 18 verbunden und liegt an der am Steg 3 innen liegenden Nockenbahn 5 an. Der Abstand zwischen den beiden Nockenfolgeelementen 16, 20 entspricht in der Schließstellung nach 1 oder 4 der Dicke des Steges 3 zuzüglich des erforderlichen Spieles. Da der Abstand unveränderlich ist, schwankt die Dicke des Steges 3 im anschließenden Nockenbereich für die Öffnung und Schließung des Ventils 7, um den schrägen Durchlauf des Steges 3 durch den Spalt zwischen den Nockenfolgeelementen 16, 20 ohne zu klemmen zu ermöglichen. Die Lasche 19 kann hierfür am Schließhebel 18 auch schwenkbar angeordnet sein.Each of the two cam tracks 4 . 5 is from a cam follower having a sliding surface or a rolling element 16 . 20 sampled, wherein the first cam follower element 16 at the circumferential cam track 4 is applied and with an opening lever 15 is in communication. The second cam follower 20 is over a tab 19 with a locking lever 18 connected and located at the footbridge 3 inside cam track 5 at. The distance between the two cam followers 16 . 20 corresponds in the closed position to 1 or 4 the thickness of the bridge 3 plus the required game. Since the distance is fixed, the thickness of the web varies 3 in the subsequent cam area for the opening and closing of the valve 7 to the oblique passage of the bridge 3 through the gap between the cam followers 16 . 20 without allowing to clamp. The tab 19 can do this on the closing lever 18 also be arranged pivotally.

Der Öffnungshebel 15 und der Schließhebel 18 bilden das Zwischenglied 11, das in der Gelenkstelle 12 an der Lagerachse 13 und in der Gelenkstelle 14 am Kopf 9 des Ventils 7 angelenkt ist. Der Öffnungshebel 15 und der Schließhebel 18 sind nicht miteinander verbunden, sodass jeder der beiden Hebel drei Spielstellen aufweist, von denen die erste zwischen der Lagerachse 13 und dem dort gelagerten Ende des Hebels 15, 18, die zweite zwischen dem Nockenfolgeelement 16, 20 und der jeweiligen Nockenbahn 4, 5 und die dritte zwischen dem ventilseitigen Ende des Hebels 15, 18 und dem zugehörigen Anschlag am Kopf 9 des Ventils 7 vorgesehen sind. Aufgrund der unabhängigen „Dreipunktaufhängung” jedes Hebels 15, 18 kann durch Verändern des Spiels an einer Stelle auch das Spiel an den beiden anderen Spielstellen eingestellt bzw. verändert werden. Bevorzugt ist hiefür an der Lagerachse 13 eine Spielausgleichseinrichtung vorgesehen. Diese weist bevorzugt für jeden der beiden Hebel 15, 18 eine getrennte, unabhängige Einstellmöglichkeit auf, die hydraulisch oder gegebenenfalls auch mechanisch sein kann, wobei in jedem Fall bei der gezeigten Anordnung der beiden Hebel 15, 18 diese im Sinne der beiden Pfeile 28, 29 (1, 3) auseinandergedrückt werden, indem ein Kraftübertragungskörper 24, 25 durch eine entsprechende Öffnung 26, 27 der hohlen Lagerachse 13 nach außen gedrückt wird. Dies könnte mechanisch beispielsweise durch zwei einzelne Schiebekeile oder dergleichen, oder durch eine in den beiden Kammern 23 (3) enthaltene Hydraulikflüssigkeit, insbesondere Motoröl, erfolgen. Eine gemeinsame Betätigung kann mechanisch beispielsweise durch einen Schiebekeil oder einen verdrehbaren Exzenter, und hydraulisch durch eine einzige Kammer erzielt werden. Diese gemeinsamen Betätigungen sind insbesondere dann möglich, wenn die beiden Nockenbahnen 4, 5 an einer Nut im Nockenelement 2 bzw. axial versetzt sind.The opening lever 15 and the closing lever 18 form the intermediate link 11 that in the joint Job 12 at the bearing axis 13 and in the articular site 14 at the head 9 of the valve 7 is articulated. The opening lever 15 and the closing lever 18 are not interconnected so that each of the two levers has three play points, the first of which is between the bearing axis 13 and the end of the lever mounted there 15 . 18 , the second between the cam follower 16 . 20 and the respective cam track 4 . 5 and the third between the valve-side end of the lever 15 . 18 and the associated stop on the head 9 of the valve 7 are provided. Due to the independent "three-point suspension" of each lever 15 . 18 can be adjusted or changed by changing the game at one point and the game at the other two game points. Preferred for this purpose is on the bearing axis 13 a clearance compensation device is provided. This preferably has for each of the two levers 15 . 18 a separate, independent adjustment, which may be hydraulically or optionally also mechanically, in each case in the illustrated arrangement of the two levers 15 . 18 these in the sense of the two arrows 28 . 29 ( 1 . 3 ) are forced apart by a power transmission body 24 . 25 through a corresponding opening 26 . 27 the hollow bearing axis 13 is pushed outward. This could be done mechanically, for example, by two individual splines or the like, or by one in the two chambers 23 ( 3 ) contained hydraulic fluid, in particular engine oil, done. A common operation can be achieved mechanically, for example by a sliding wedge or a rotatable eccentric, and hydraulically by a single chamber. These common operations are possible in particular when the two cam tracks 4 . 5 at a groove in the cam element 2 or axially offset.

Eine gemäß 1 und 3 in die hohle Lagerachse 13 eingesetzte hydraulische Ausgleichseinrichtung 22 übt aufgrund der unterschiedlich großen Flächen der Kraftübertragungskörper 25, 25 unterschiedliche Kräfte auf die beiden Hebel 15, 18 aus, um die für die Ausschaltung des Spieles im Ventilsitz 8 des geschlossenen Ventils 7 erforderliche größeren Kräfte (große Pfeile 29) bzw. die zum Ausgleich des Spiels an den Spielstellen des Öffnungshebels 15 kleineren Kräfte zu erzeugen (kleine Pfeile 28).One according to 1 and 3 into the hollow bearing axis 13 used hydraulic compensation device 22 exercises due to the different sized surfaces of the power transmission body 25 . 25 different forces on the two levers 15 . 18 off to the for the elimination of the game in the valve seat 8th of the closed valve 7 required larger forces (large arrows 29 ) or to compensate for the game at the game points of the opening lever 15 to generate smaller forces (small arrows 28 ).

An der zweiten Gelenkstelle 14, die die Verbindung mit dem Kopf 9 des Ventils 7 bildet, ist gemäß 1 und 2 ein Teller 10 vorgesehen, gegen dessen beiden Seiten die ventilseitigen Enden der beiden Hebel 15, 18 drücken. In der Ausführung nach 4 und 5 greifen die Enden der beiden Hebel 15, 18 zwischen zwei am Kopf 9 vorgesehene Teller 10, auf die der Öffnungs- und der Schließanschlag aufgeteilt sind. Das Ende 21 des Schließhebels 18 ist gabelförmig und umgreift den Schaft des Ventils 7. Das Ende des Öffnungshebels 15 ist gemäß 4 und 5 in gleicher Weise gabelförmig ausgebildet, während der Öffnungshebel 15 nach 1 und 2 auf dem Kopf 9 des Ventils 7 aufliegen kann.At the second joint 14 having the connection with the head 9 of the valve 7 forms is according to 1 and 2 A plate 10 provided, against the two sides of the valve-side ends of the two levers 15 . 18 to press. In the execution after 4 and 5 grab the ends of the two levers 15 . 18 between two at the head 9 provided plates 10 to which the opening and closing stops are divided. The end 21 of the closing lever 18 is fork-shaped and engages around the shaft of the valve 7 , The end of the opening lever 15 is according to 4 and 5 forked in the same way, while the opening lever 15 to 1 and 2 on the head 9 of the valve 7 can rest.

6 bis 9 zeigen schematische Darstellungen der hydraulischen Ausgleichseinrichtung in verschiedenen Positionen. Das Rückschlagventil 31 muss außerhalb des Grundkreises geschlossen sein, und ein Einströmen von Öl darf es nicht geben. Dies ist deshalb schwierig, weil die Krafteinleitungsrichtung wechselt (Druck und Zug über Öffnungs- und Schließhebel 15, 18). 6 to 9 show schematic representations of the hydraulic balancer in different positions. The check valve 31 must be closed outside the base circle, and there must be no inflow of oil. This is difficult because the force introduction direction changes (pressure and pull over opening and closing levers 15 . 18 ).

6 zeigt die Grundkreisstellung: Beide Hebel 15, 18 werden von außen nicht mit Kräften beaufschlagt (kein Hub, keine Schließkraftfeder, keine Massenkraft...). In beiden Hydraulikkammern 23 herrscht kein durch die Hebel 15, 18 verursachter Druck. Das Rückschlagventil 31 ist deshalb offen, es kann vom Motoröl mit Druck in die Ausgleichselemente strömen und die Hebel 15, 18 an die Nockenbahnen 4, 5 und Anschlagelemente 10 am Ventil 7 andrücken. Das Regelventil 30 zwischen den Hydraulikkammern 23 ist in der Mittelposition (vorzugsweise durch Federkraft, oder spezielle Gestaltung der Kanäle) und ermöglicht ein Befüllen der beiden Hydraulikkammern 23 und damit einen Spielausgleich. 6 shows the base circle position: Both levers 15 . 18 are not loaded with forces from the outside (no stroke, no closing force spring, no mass force ...). In both hydraulic chambers 23 There is no leverage 15 . 18 caused pressure. The check valve 31 is therefore open, it can flow from the engine oil with pressure in the compensation elements and the lever 15 . 18 to the cam tracks 4 . 5 and stop elements 10 at the valve 7 press down. The control valve 30 between the hydraulic chambers 23 is in the middle position (preferably by spring force, or special design of the channels) and allows filling of the two hydraulic chambers 23 and thus a clearance compensation.

7 zeigt die Hubposition-Öffnungsnocken: Der Öffnungsnocken drückt auf den Öffnungshebel 15 und öffnet das Ventil 7. Die resultierende (Auflager)kraft produziert Druck (Differenzdruck) im oberen Hydraulikraum und schließt das Rückschlagventil 31. Ebenfalls wird das Kugelventil 30 zwischen den Hydraulikkammern 23 geschlossen (Ku gel geht nach unten), es kann kein Öl von der oberen in die untere Kammer 23 fließen. Der nicht mit Kraft beaufschlagte Schließhebel 18 und die damit zusammenwirkende untere Hydraulikkammer 23 sind ohne Kraft bzw. Druck. Ein Nachströmen von Öl und ein ungewolltes Aufpumpen dieser unteren Kammer 23 sind nicht möglich, da der Differenzdruck zur oberen Kammer 23 und zur Zuleitung vom Motor das mittige Ventil 30 und auch das Rückschlagventil 31 schließt. Die beiden Kolben bleiben auch unter Last (Massenkraft) positionsstabil. 7 shows the stroke position opening cam: The opening cam presses on the opening lever 15 and opens the valve 7 , The resulting (bearing) force produces pressure (differential pressure) in the upper hydraulic chamber and closes the check valve 31 , Also, the ball valve 30 between the hydraulic chambers 23 closed (the gel goes down), there is no oil from the upper to the lower chamber 23 flow. The non-energized closing lever 18 and the cooperating lower hydraulic chamber 23 are without force or pressure. A subsequent flow of oil and unintentional pumping this lower chamber 23 are not possible because of the differential pressure to the upper chamber 23 and to the supply line from the engine, the central valve 30 and also the check valve 31 closes. The two pistons remain stable in position even under load (mass force).

8 zeigt die Hubposition-Schließnocken: Hier verhält es sich entgegengesetzt. Die untere Kammer 23 hat gegenüber der oberen Kammer 23 und der Zuleitung Überdruck und verschließt so das mittlere 30 und das Rückschlagventil 31. Ein Aufpumpen der oberen Kammer ist nicht möglich. 8th shows the stroke position-closing cam: Here it is opposite. The lower chamber 23 has opposite the upper chamber 23 and the supply line pressure and thus closes the middle 30 and the check valve 31 , Inflating the upper chamber is not possible.

9 zeigt den Spielausgleich Ventilsitzlänge/-lage: Beide Kolben 24, 25 verfahren parallel/synchron, da der Abstand der Hebel 15, 18 an der Gelenkstelle 14 am Ventil 7 gleichbleibt. Das ganze Ventil 7 verfährt und wirkt gleichmäßig auf beide Hebel 15, 18. 9 shows the play compensation valve seat length / position: Both pistons 24 . 25 method parallel / synchronous, as the distance between the levers 15 . 18 at the joint site 14 at the valve 7 remains the same. The whole Ven til 7 moves and acts evenly on both levers 15 . 18 ,

In einer zweiten Variante des Ausgleichseirichtung 22 kann eine kleine Menge Öl über einen definierten Leckagespalt ausströmen. Dadurch wird ein „Laufspiel” ermöglicht, um fertigungsbedingten Toleranzen an den Nockenbahnen 4, 5 gerecht zu werden.In a second variant of the Ausgleichseirichtung 22 A small amount of oil can flow out over a defined leakage gap. This allows a "running clearance" to allow manufacturing tolerances on the cam tracks 4 . 5 to meet.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1752620 [0002]
EP 1760276 [0005]

Claims

Desmodromic valve train, in particular for an internal combustion engine, with at least one driven cam element ( 2 ), on which two cam tracks ( 4 . 5 ) are formed, and that via an intermediate member ( 11 ) at least one valve ( 7 ) opens and closes, with the intermediate member ( 11 ) in two on a bearing axis ( 13 ) and on the head ( 9 ) of the valve ( 7 ) trained joints ( 12 . 14 ) and along both cam tracks ( 4 . 5 ), characterized in that the intermediate member ( 11 ) an opening lever ( 15 ) and a closing lever ( 18 ), each one of the two cam tracks ( 4 . 5 ) and that one of the two levers ( 15 ) is associated with an adjusting device for the storage or movement play.

Valve gear according to claim 1, characterized in that the adjusting device the opening lever ( 15 ) assigned.

Valve gear according to claim 1, characterized in that the adjusting device and the closing lever ( 18 ) assigned.

Valve drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjusting device on the bearing axis ( 13 ) is provided.

Valve gear according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting device comprises a hydraulic compensation device ( 22 ), which the opening lever ( 15 ) and the closing lever ( 18 ) acted separately.

Valve gear according to claim 5, characterized in that the force of the hydraulic compensation device ( 22 ) in dependence on the angle of rotation of the cam element ( 2 ) is changeable.

Valve gear according to claim 5, characterized in that the force of the hydraulic compensation device ( 22 ) is variable as a function of the engine speed or other manipulated variables.

Valve gear according to one of claims 3 to 7, characterized in that the closing lever ( 18 ) is acted upon stronger than the opening lever ( 15 ).

Valve gear according to claim 8, characterized in that the compensation device ( 22 ) two power transmission bodies ( 24 . 25 ), each of which has a lever ( 15 . 18 ), and the closing lever ( 18 ) associated power transmission body ( 25 ) has the larger pressure application area for the hydraulic fluid.

Valve gear according to one of claims 1 to 9, characterized in that the valve ( 7 ) rotatable about its longitudinal axis on the intermediate member ( 11 ) is held.

Valve gear according to claim 10, characterized in that the opening lever ( 15 ) and the closing lever ( 18 ) one forked end each ( 21 ), and the hinge point ( 14 ) on the head ( 9 ) of the valve ( 7 ) through two plates ( 10 ) is limited, between which the forked ends ( 21 ) intervene.

Valve gear according to claim 10, characterized in that the joint point ( 14 ) on the head ( 9 ) of the valve ( 7 ) one between the ends of the opening lever ( 15 ) and the closing lever ( 18 ) arranged plates ( 10 ) having.