DE102012218803A1 - Valve gear of an internal combustion engine - Google Patents

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DE102012218803A1
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Philipp Schlehuber
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    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Schiebenocken-Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine. Ein auf einer Trägerwelle (2) zwischen zwei Axialpositionen verschiebbares Nockenstück (3) umfasst eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken (4, 5), eine nutförmige Axialkulisse (8) und eine Rastiervorrichtung (10, 11, 12), die die Axialpositionen des Nockenstücks auf der Trägerwelle stabilisiert. Erfindungsgemäß sollen sich die Steuerzeiten der Axialkulisse und des Gaswechselventils (7) stets überlappen, so dass zumindest eine der Nockenerhebungen das Gaswechselventil zu einem Nockenwellenwinkel (αV0) öffnet, der noch innerhalb der Axialhubphase des sich verschiebenden Nockenstücks liegt.A sliding cam valve train of an internal combustion engine is proposed. A cam piece (3) that can be displaced on a support shaft (2) between two axial positions comprises a group of cams (4, 5) immediately adjacent, a groove-shaped axial link (8) and a locking device (10, 11, 12) which define the axial positions of the cam piece the carrier wave stabilized. According to the invention, the control times of the axial link and the gas exchange valve (7) should always overlap, so that at least one of the cam lobes opens the gas exchange valve at a camshaft angle (αV0) that is still within the axial stroke phase of the shifting cam piece.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend:

  • – eine Nockenwelle mit einer Trägerwelle und einem Nockenstück, das auf der Trägerwelle drehfest und zwischen zumindest zwei Axialpositionen verschiebbar angeordnet ist und das eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken mit voneinander verschiedenen Erhebungen und eine nutförmige Axialkulisse aufweist, sowie mit einer Rastiervorrichtung, die die Axialpositionen des Nockenstücks auf der Trägerwelle stabilisiert;
  • – einen Aktuator mit einem in die Axialkulisse einkoppelbaren Betätigungsstift zum Verschieben des Nockenstücks;
  • – und einen Nockenfolger, der die Erhebungen selektiv abgreift und auf ein Gaswechselventil überträgt.
The invention relates to a valve train of an internal combustion engine, comprising:
  • - A camshaft having a support shaft and a cam piece which is rotatably mounted on the support shaft and slidably disposed between at least two axial positions and having a cam group of immediately adjacent cams with mutually different elevations and a groove-shaped Axialkulisse, and with a Rastiervorrichtung, the axial positions of the cam piece stabilized on the carrier shaft;
  • - An actuator with an engageable in the Axialkulisse actuating pin for moving the cam piece;
  • - And a cam follower, which selectively picks up the surveys and transmits to a gas exchange valve.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartiger Ventiltrieb ist beispielsweise aus der DE 10 2004 008 670 A1 bekannt. Zur Verschiebung des Nockenstücks greift der relativ dazu axial stillstehende Betätigungsstift in die rotierende Axialnut ein, deren Axialhub das Nockenstück zwingt, sich auf der Trägerwelle zu verschieben. Die Verschiebung des Nockenstücks zwischen zwei Axialpositionen muss innerhalb des Winkelbereichs der Nockenwelle erfolgen, in dem alle Nockenerhebungen hubfrei sind, d.h. rechtzeitig innerhalb der gemeinsamen Grundkreisphase aller Nocken. Anderenfalls würde der Nockenfolger, typischerweise die Nockenrolle eines Schlepphebels, während der darauf folgenden Erhebungsphase von zwei Nocken des noch nicht ausreichend weit verschobenen Nockenstücks simultan betätigt werden und im Worst Case den Schlepphebel von seinem Schwenklager herunter kippen.Such a valve train is for example from the DE 10 2004 008 670 A1 known. To displace the cam piece engages the relatively axially stationary actuating pin in the rotating axial groove whose axial stroke forces the cam piece to move on the carrier shaft. The displacement of the cam piece between two axial positions must take place within the angular range of the camshaft in which all cam lobes are lift-free, ie in time within the common base circle phase of all lobes. Otherwise, the cam follower, typically the cam roller of a finger lever, would be actuated simultaneously by two cams of the still far displaced cam piece during the following elevation phase and, in the worst case, tilt the finger lever down from its pivot bearing.

Aufgrund der umfangreichen Bauteiltoleranzkette im Ventiltrieb ist der Eingriff des Betätigungsstifts in die Axialnut stets mit Axialspiel behaftet, so dass die Verschiebung des Nockenstücks nicht nur aus der gegenseitigen Zwangsführung von Betätigungsstift und Axialnut, sondern auch aus trägheitsbedingten Freiflugphasen des Nockenstücks relativ zum Betätigungsstift resultiert. Die Massenträgheit des sich verschiebenden Nockenstücks wird in besonderem Ausmaß bei Axialkulissen mit sich kreuzenden Kulissenbahnen genutzt, die vor ihrem Kreuzungspunkt lediglich eine beschleunigende Nutflanke und nach dem Kreuzungspunkt lediglich eine verzögernde Nutflanke haben. Die DE 101 48 177 A1 zeigt eine derartige Axialkulisse, wobei ein erfolgreicher Verschiebevorgang des Nockenstücks dessen ausreichende Massenträgheit und folglich – unter zusätzlicher Berücksichtigung der Reibung – eine ausreichend hohe Dynamik entsprechend einer Mindestdrehzahl der Nockenwelle voraussetzt.Due to the extensive component tolerance chain in the valve train the engagement of the actuating pin in the axial groove is always subject to axial play, so that the displacement of the cam piece results not only from the mutual positive guidance of actuating pin and axial groove, but also from inertial free flight phases of the cam piece relative to the actuating pin. The inertia of the sliding cam piece is used to a particular extent in axial scenes with intersecting slide tracks, which only have an accelerating groove flank before their crossing point and only a retarding groove flank after the intersection point. The DE 101 48 177 A1 shows such Axialkulisse, wherein a successful displacement operation of the cam piece its sufficient mass inertia and consequently - with additional consideration of the friction - requires a sufficiently high dynamics corresponding to a minimum speed of the camshaft.

Wie zuvor erläutert, muss der Axialhubverlauf der Axialkulisse, d.h. deren Kinematik so beschaffen sein, dass das Nockenstück in einem möglichst großen Drehzahlbereich rechtzeitig und ausreichend weit zwischen den Axialpositionen verschoben wird. Maßgeblich entscheidend für die kinematische Gestaltung der Axialkulisse sind die betrieblich auf das Nockenstück wirkenden Beschleunigungs-, Trägheits- und Reibungskräfte sowie die Summe der Bauteiltoleranzen. Umgekehrt hat die Kinematik der Axialkulisse direkten Einfluss auf die Kontaktkräfte zwischen dem Betätigungsstift und den Nutflanken, wobei diese Kontaktkräfte auch bei hohen Axialbeschleunigungen des Nockenstücks, d.h. bei hohen Nockenwellendrehzahlen oder bei einer kurzen Grundkreisphase der Nockenerhebungen erträglich bleiben müssen.As previously explained, the axial stroke of the axial slide, i. their kinematics are such that the cam piece is moved in a timely manner and sufficiently far between the axial positions in the largest possible speed range. Decisively decisive for the kinematic design of the Axialkulisse are acting on the cam piece acceleration, inertia and friction forces and the sum of the component tolerances. Conversely, the kinematics of the Axial Kulisse has a direct influence on the contact forces between the actuating pin and the groove flanks, said contact forces even at high axial accelerations of the cam piece, i. must remain bearable at high camshaft speeds or a short base circle phase of the cam lobes.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die Kinematik der Axialkulisse auch bei hohen Nockenwellendrehzahlen und/oder bei kurzen Grundkreisphasen zu moderaten Kontaktkräften zwischen dem Betätigungsstift und den Nutflanken der Axialkulisse führt.The present invention has the object, a valvetrain of the type mentioned in such a way that the kinematics of the Axialkulisse even at high camshaft speeds and / or short base circle phases leads to moderate contact forces between the actuating pin and the groove flanks of the Axialkulisse.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, dass beim dynamischen Verschieben des Nockenstücks von der ersten in die zweite Axialposition stets die folgende Beziehung gilt: hSV = αV0) < hR The solution to this problem results from the fact that the dynamic displacement of the cam piece from the first to the second axial position always has the following relationship: h SV = α V0 ) <h R

Dabei sind:

αV
= Drehwinkel der Nockenwelle;
αV0
= Drehwinkel der Nockenwelle, bei dem der Nockenfolger beginnt, das Gaswechselventil mit der in der zweiten Axialposition übertragenen Erhebung zu öffnen;
hS
= momentaner Verschiebeweg des Nockenstücks bezüglich der ersten Axialposition;
hR
= axialer Abstand der stabilisierten Axialpositionen des Nockenstücks auf der Trägerwelle.
Here are:
α V
= Angle of rotation of the camshaft;
α V0
= Angle of rotation of the camshaft, at which the cam follower begins to open the gas exchange valve with the elevation transmitted in the second axial position;
h S
= momentary displacement of the cam piece with respect to the first axial position;
h R
= axial distance of the stabilized axial positions of the cam piece on the carrier shaft.

In Worten ausgedrückt, besteht die Erfindung in den sich stets überlappenden Steuerzeiten der Axialkulisse und des Gaswechselventils und konkret darin, dass zumindest eine der Nockenerhebungen das Gaswechselventil zu einem Nockenwellenwinkel öffnet, der noch innerhalb der Axialhubphase des sich verschiebenden Nockenstücks liegt. Diese kinematische Ausgestaltung ermöglicht es gegenüber bekannten Ausführungen, den Verschiebeweg der Axialkulisse wesentlich zu verringern, wobei die Verschiebekraft, die für den verbleibenden Axialhub erforderlich ist, durch die Rastiervorrichtung selbst aufgebracht wird. Dieser verbleibende Axialhub wird im Laufe einer oder mehrerer nachfolgender Grundkreisphasen zurückgelegt, bis das Nockenstück in der zweiten Axialposition stabil eingerastet ist. Dieser stabile Zustand wird typischerweise durch Eintauchen einer seitens der Trägerwelle federbelasteten Rastkugel in eine Rastkontur im Nockenstück erreicht, wobei ein axialer Endanschlag für das Nockenstück durch die Rastkontur alleine oder in gemeinsam mit Umgebungsbauteilen, wie beispielsweise den Stirnflächen der Zylinderkopflagerstellen gebildet sein kann. Expressed in words, the invention consists in the always overlapping control times of the Axialkulisse and the gas exchange valve and concretely in that at least one of the cam lobes opens the gas exchange valve to a camshaft angle, which still within the Axialhubphase the shifting cam piece is located. This kinematic design makes it possible to substantially reduce the displacement of the Axialkulisse compared to known designs, wherein the displacement force which is required for the remaining Axialhub, is applied by the Rastiervorrichtung itself. This remaining Axialhub is covered in the course of one or more subsequent Grundkreisphasen until the cam piece is stably engaged in the second axial position. This stable state is typically achieved by immersing a spring-loaded by the carrier shaft detent ball in a detent contour in the cam piece, wherein an axial end stop for the cam piece can be formed by the detent contour alone or in common with surrounding components, such as the end faces of the cylinder head bearing points.

Der verringerte Verschiebeweg kann bei unverändert langer Grundkreisphase dazu genutzt werden, die Axialbeschleunigung der Axialkulisse abzusenken, oder bei unverändert hoher Axialbeschleunigung dazu, die Grundkreisphase zu verkürzen und folglich die Gaswechselventilerhebung zu verlängern. Kinematisch dazwischen liegende Ausgestaltungen sind ebenfalls möglich.The reduced displacement can be used with unchanged long base circle phase to lower the axial acceleration of the Axialkulisse, or with unchanged high axial acceleration to shorten the base circle phase and thus to extend the gas exchange valve lift. Kinematically intervening embodiments are also possible.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich auf der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb erläutert ist. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an inventive valve train is explained. Unless otherwise stated, the same or functionally identical features or components are provided with the same reference numbers. Show it:

1 ein schematisches Hubdiagramm eines erfindungsgemäßen Nockenstücks; 1 a schematic lift diagram of a cam piece according to the invention;

2 einen Ausschnitt eines an sich bekannten Ventiltriebs in Seitenansicht. 2 a section of a known valve train in side view.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die Erfindung sei ausgehend von 2 erläutert, die einen hubvariablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zeigt. Das grundlegende Funktionsprinzip dieses an sich bekannten Ventiltriebs lässt sich dahingehend zusammenfassen, dass eine konventionell starr ausgebildete Nockenwelle durch eine Nockenwelle 1 mit einer außenverzahnten Trägerwelle 2 und darauf mittels Innenverzahnung drehfest und längsverschiebbar angeordneten Nockenstücken 3 ersetzt ist. Jedes Nockenstück weist zwei Gruppen axial unmittelbar benachbarter Nocken 4 und 5 auf, deren unterschiedliche Hubverläufe mittels Nockenfolger, hier mittels Rollenschlepphebel 6 selektiv abgegriffen und auf Gaswechselventile 7 übertragen werden.The invention is based on 2 explained, which shows a variable-stroke valve drive of an internal combustion engine. The basic operating principle of this known valve train can be summarized to the effect that a conventional rigid camshaft formed by a camshaft 1 with an externally toothed carrier shaft 2 and on it by means of internal toothing rotationally fixed and longitudinally displaceable cam pieces arranged 3 is replaced. Each cam piece has two groups of axially immediately adjacent cams 4 and 5 on whose different Hubverläufe means cam follower, here by means of roller cam followers 6 selectively tapped and on gas exchange valves 7 be transmitted.

Die zur betriebspunktabhängigen Aktivierung des jeweiligen Nockens 4 oder 5 erforderliche Verschiebung des Nockenstücks 3 auf der Trägerwelle 2 erfolgt über nutförmige Axialkulissen 8 am Nockenstück, die sich entsprechend der Verschieberichtung in ihrer Orientierung unterscheiden und in die, je nach momentaner Axialposition des Nockenstücks, jeweils ein Betätigungsstift 9 eines elektromagnetischen Aktuators (nicht dargestellt) eingekoppelt wird. Zur Stabilisierung des Nockenstücks in den beiden Axialpositionen dient eine Rastiervorrichtung, die (hier nicht erkennbar) im Inneren der Trägerwelle verläuft und in das Innere des Nockenstücks einrastet.The operating point-dependent activation of the respective cam 4 or 5 required displacement of the cam piece 3 on the carrier shaft 2 via groove-shaped axial scenes 8th on the cam piece, which differ according to the direction of displacement in their orientation and in which, depending on the instantaneous axial position of the cam piece, in each case an actuating pin 9 an electromagnetic actuator (not shown) is coupled. To stabilize the cam piece in the two axial positions is a locking device which (not visible here) runs in the interior of the carrier shaft and engages in the interior of the cam piece.

Das in 1 dargestellte Diagramm verdeutlicht die axiale Relativbewegung des Nockenstücks 3 gegenüber der Trägerwelle und dem Betätigungsstift 9. Zugunsten der vereinfachten Lesbarkeit des Diagramms ist das Nockenstück axial stillstehend, und die Relativbewegung ist auf den Betätigungsstift und den Nockenfolger in Form der Nockenrolle 6 projiziert. Aufgetragen sind der momentane Verschiebeweg hS des Nockenstücks und der Hubverlauf hV der Gaswechselventile in Abhängigkeit des Nockenwellendrehwinkels αV. Das Nockenstück ist durch die beiden Nocken 4 und 5 symbolisiert, wobei der mit durchgezogener Linie dargestellte Ventilhub hV4 durch den größeren Nocken 4 und der mit gestrichelter Linie dargestellte Ventilhub hV5 durch den kleineren Nocken 5 erzeugt wird. Die Nockenrolle ist mit durchgezogener Linie in den beiden stabilen Axialpositionen des Nockenstücks und mit gepunkteter Linie beim Nockenwellendrehwinkel αV0 in einer Zwischenposition dargestellt. In dieser Zwischenposition endet der erhebungsfreie Grundkreis GK der beiden Nocken, und die Nockenrolle beginnt, den Ventilhub hV4 auf das Gaswechselventil zu übertragen.This in 1 Diagram illustrated illustrates the axial relative movement of the cam piece 3 opposite the carrier shaft and the actuating pin 9 , For ease of reading of the diagram, the cam piece is axially stationary, and the relative movement is on the actuating pin and the cam follower in the form of the cam roller 6 projected. Plotted are the instantaneous displacement h S of the cam piece and the stroke curve h V of the gas exchange valves in dependence of the camshaft rotation angle α V. The cam piece is through the two cams 4 and 5 symbolized, wherein the valve lift h V4 shown by the solid line through the larger cam 4 and the valve lift h V5 shown by the dashed line through the smaller cam 5 is produced. The cam roller is shown with a solid line in the two stable axial positions of the cam piece and with a dotted line at the camshaft rotation angle α V0 in an intermediate position. In this intermediate position, the elevation-free base circle GK of the two cams ends, and the cam roller begins to transmit the valve lift h V4 to the gas exchange valve.

Die das Nockenstück 3 in dessen beiden Axialpositionen stabilisierende Rastiervorrichtung umfasst eine federbelastete Rastkugel 10, die in der Trägerwelle gelagert ist und in den Axialpositionen in innere Rastmulden 11 und 12 des Nockenstücks einrastet. Jeweils dargestellt ist der stabile Zustand der Rastkugel an den tiefsten Punkten der Rastmulden, die um das Maß hR beabstandet sind. Referenz für den momentanen Verschiebeweg hS des Nockenstücks ist diejenige stabile Axialposition, die das Nockenstück gerade verlassen hat, nachfolgend als erste Axialposition bezeichnet.The cam piece 3 In the two axial positions stabilizing locking device comprises a spring-loaded detent ball 10 , which is mounted in the carrier shaft and in the axial positions in inner latching recesses 11 and 12 of the cam piece engages. In each case shown is the stable state of the detent ball at the lowest points of the detent recesses, which are spaced by the dimension h R. Reference for the instantaneous displacement h S of the cam piece is the stable axial position that has just left the cam piece, hereinafter referred to as the first axial position.

Die in der Axialkulisse 8 eingezeichneten Kreise symbolisieren die Position des darin eingekoppelten Betätigungsstifts 9 zu verschiedenen Nockenwellendrehwinkeln αV.The in the axial scenery 8th drawn circles symbolize the position of the coupled therein actuating pin 9 to different camshaft rotation angles α V.

Die Sequenz der dynamischen Verschiebung des Nockenstücks 3 im Einzelnen von links nach rechts:

  • a) Radiales Eintauchen des Betätigungsstifts 9 in die Axialkulisse 8, ohne die Nutflanken 13 und 14 zu berühren.
  • b) Erstkontakt des Betätigungsstifts mit der Beschleunigungsflanke 13.
  • c) Verschieben des Nockenstücks in Richtung der zweiten Axialposition aufgrund der Zwangsführung der Beschleunigungsflanke am Betätigungsstift.
  • d) Infolge der Massenträgheit des Nockenstücks kontaktiert die Verzögerungsflanke 14 den Betätigungsstift 9; diese mit gepunkteter Linie dargestellte Position des Betätigungsstifts korrespondiert mit der Zwischenposition hS0 der Nockenrolle 6 beim Ventilöffnungswinkel αV0. Die mit gepunkteter Linie dargestellte Nockenrolle verläuft in dieser Grenzposition gerade noch bündig zum Nachbarnocken 5, ohne mit diesem während des nun beginnenden Ventilhubs hV4 zu kollidieren. Für den momentanen Verschiebeweg beim Nockenwellendrehwinkel αV0 gilt nun stets: hS0 = hSV = αV0) < hR. In Worten ausgedrückt: der dynamische, d.h. durch Beschleunigungs-, Trägheits- und Reibungskräfte bedingte Verschiebeweg des Nockenstücks ist bei gerade beginnendem Ventilhub hV4 immer kleiner als der axiale Abstand hR der stabilisierten Axialpositionen. Dementsprechend befindet sich die Rastkugel 10 in dieser Zwischenposition noch vor dem stabilen, d.h. tiefsten Punkt der Rastmulde 11.
  • e) Austauchen des Betätigungsstifts auf der radial ansteigenden Ausfahrrampe (nicht dargestellt) der Axialkulisse. Eine Verschiebung des infolge der Ventilbetätigungskräfte mit hohen axialen Reibkräften belasteten Nockenstücks erfolgt während der Übertragung der Ventilhübe hV nicht oder allenfalls in einem nicht nennenswerten Umfang.
The sequence of dynamic displacement of the cam piece 3 in detail from left to right:
  • a) Radial immersion of the actuating pin 9 into the axial scenery 8th , without the groove flanks 13 and 14 to touch.
  • b) initial contact of the actuating pin with the acceleration edge 13 ,
  • c) displacement of the cam piece in the direction of the second axial position due to the positive guidance of the acceleration edge on the actuating pin.
  • d) Due to the inertia of the cam piece contacted the delay edge 14 the actuating pin 9 ; this dotted line position of the actuating pin corresponds to the intermediate position h S0 of the cam roller 6 at the valve opening angle α V0 . The dotted line cam roller runs in this limit position just flush with the neighboring cam 5 without colliding with it during the now starting valve stroke h V4 . For the instantaneous displacement at the camshaft rotation angle α V0, the following applies: h S0 = h SV = α V0 ) <h R. In other words, the dynamic displacement path of the cam piece, ie due to acceleration, inertia and frictional forces, is included just starting valve lift h V4 always smaller than the axial distance h R of the stabilized axial positions. Accordingly, there is the detent ball 10 in this intermediate position even before the stable, ie lowest point of the detent recess 11 ,
  • e) dipping the actuating pin on the radially rising Ausfahrrampe (not shown) of the Axialkulisse. A displacement of the loaded due to the valve actuating forces with high axial friction forces cam piece is not during the transfer of the valve strokes h V or at most to an insignificant extent.

In der zweiten Axialposition befindet sich die Rastkugel 10 in ihrer stabilen Position am tiefsten Punkt der Rastmulde 11, und die Nockenrolle 6 verläuft im wesentlichen axialsymmetrisch zum Nocken 4. Die das Nockenstück 3 vollständig in die zweite Axialposition verschiebende Kraft resultiert aus der Federkraft der Rastiervorrichtung, die das Nockenstück während einer oder mehrerer belastungsfreier Grundkreisphasen GK in Richtung dieser stabilen Axialposition zieht.In the second axial position is the detent ball 10 in its stable position at the lowest point of the detent recess 11 , and the cam roller 6 runs substantially axially symmetric to the cam 4 , The cam piece 3 force completely displaced into the second axial position results from the spring force of the locking device, which pulls the cam piece in the direction of this stable axial position during one or more load-free base circle phases GK.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Nockenwelle  camshaft
22
Trägerwelle carrier wave
33
Nockenstück cam piece
44
Nocken cam
55
Nocken cam
66
Nockenfolger / Nockenrolle Cam follower / cam roller
77
Gaswechselventil Gas exchange valve
88th
Axialkulisse  axial slotted
99
Betätigungsstift actuating pin
1010
Rastkugel detent ball
1111
Rastmulde catch recess
1212
Rastmulde catch recess
1313
Beschleunigungsflanke acceleration edge
1414
Verzögerungsflanke delay edge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004008670 A1 [0002] DE 102004008670 A1 [0002]
  • DE 10148177 A1 [0003] DE 10148177 A1 [0003]

Claims (1)

Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend: – eine Nockenwelle (1) mit einer Trägerwelle (2) und einem Nockenstück (3), das auf der Trägerwelle (2) drehfest und zwischen zumindest zwei Axialpositionen verschiebbar angeordnet ist und das eine Nockengruppe unmittelbar benachbarter Nocken (4, 5) mit voneinander verschiedenen Erhebungen und eine nutförmige Axialkulisse (8) aufweist, sowie mit einer Rastiervorrichtung (10, 11, 12), die die Axialpositionen des Nockenstücks (3) auf der Trägerwelle (2) stabilisiert; – einen Aktuator mit einem in die Axialkulisse (8) einkoppelbaren Betätigungsstift (9) zum Verschieben des Nockenstücks (3); – und einen Nockenfolger (6), der die Erhebungen selektiv abgreift und auf ein Gaswechselventil (7) überträgt; dadurch gekennzeichnet, dass beim dynamischen Verschieben des Nockenstücks (3) von der ersten in die zweite Axialposition stets die folgende Beziehung gilt: hSV = αV0) < hR αV = Drehwinkel der Nockenwelle (1); αV0 = Drehwinkel der Nockenwelle (1), bei dem der Nockenfolger (6) beginnt, das Gaswechselventil (7) mit der in der zweiten Axialposition übertragenen Erhebung zu öffnen; hS = momentaner Verschiebeweg des Nockenstücks (3) bezüglich der ersten Axialposition; hR = axialer Abstand der stabilisierten Axialpositionen des Nockenstücks (3) auf der Trägerwelle (2).Valve train of an internal combustion engine, comprising: - a camshaft ( 1 ) with a carrier wave ( 2 ) and a cam piece ( 3 ) placed on the carrier shaft ( 2 ) is rotationally fixed and slidably disposed between at least two axial positions and the cam group of immediately adjacent cams ( 4 . 5 ) with mutually different elevations and a groove-shaped axial backdrop ( 8th ), and with a Rastiervorrichtung ( 10 . 11 . 12 ), the axial positions of the cam piece ( 3 ) on the carrier shaft ( 2 ) stabilized; An actuator with one in the axial slide ( 8th ) engageable actuating pin ( 9 ) for moving the cam piece ( 3 ); - and a cam follower ( 6 ), which selectively picks up the surveys and a gas exchange valve ( 7 ) transmits; characterized in that during the dynamic displacement of the cam piece ( 3 ) from the first to the second axial position always has the following relationship: h SV = α V0 ) <h R α V = angle of rotation of the camshaft ( 1 ); α V0 = angle of rotation of the camshaft ( 1 ), in which the cam follower ( 6 ), the gas exchange valve ( 7 ) to open with the survey transmitted in the second axial position; h S = instantaneous displacement of the cam piece ( 3 ) with respect to the first axial position; h R = axial distance of the stabilized axial positions of the cam piece ( 3 ) on the carrier shaft ( 2 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016222478A1 (en) * 2016-11-16 2018-05-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a reciprocating internal combustion engine of a motor vehicle and reciprocating internal combustion engine for a motor vehicle
DE102021210649A1 (en) 2021-09-23 2023-03-23 Thyssenkrupp Ag Shift gate, sliding cam system and camshaft

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148177A1 (en) 2001-09-28 2003-04-17 Ina Schaeffler Kg Valve drive with valve stroke reversal for gas exchange valves of 4-stroke IC engines has slide grooves extending across each other due to location at small relative distance, to reduce axial space requirement
DE102004008670A1 (en) 2004-02-21 2005-09-08 Ina-Schaeffler Kg Valve drive with cam switching for the gas exchange valves of a 4-stroke internal combustion engine

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE502004008185D1 (en) * 2003-07-19 2008-11-20 Porsche Ag Valve train for an internal combustion engine
DE102004058622A1 (en) * 2004-12-04 2006-06-14 Audi Ag Improved design camshaft especially for IC engine with the different cam profiles separated by a spacer profile to prevent damage to cam edges during grinding
DE102009009080A1 (en) * 2009-02-14 2010-08-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Valve gear of an internal combustion engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10148177A1 (en) 2001-09-28 2003-04-17 Ina Schaeffler Kg Valve drive with valve stroke reversal for gas exchange valves of 4-stroke IC engines has slide grooves extending across each other due to location at small relative distance, to reduce axial space requirement
DE102004008670A1 (en) 2004-02-21 2005-09-08 Ina-Schaeffler Kg Valve drive with cam switching for the gas exchange valves of a 4-stroke internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016222478A1 (en) * 2016-11-16 2018-05-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a reciprocating internal combustion engine of a motor vehicle and reciprocating internal combustion engine for a motor vehicle
DE102016222478B4 (en) 2016-11-16 2024-02-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for operating a reciprocating internal combustion engine of a motor vehicle and reciprocating internal combustion engine for a motor vehicle
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