DE102014007536B4 - Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb - Google Patents

Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb Download PDF

Info

Publication number
DE102014007536B4
DE102014007536B4 DE102014007536.2A DE102014007536A DE102014007536B4 DE 102014007536 B4 DE102014007536 B4 DE 102014007536B4 DE 102014007536 A DE102014007536 A DE 102014007536A DE 102014007536 B4 DE102014007536 B4 DE 102014007536B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
cam
cams
cam carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102014007536.2A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102014007536A1 (de
Inventor
Hans-Joachim Reichert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102014007536.2A priority Critical patent/DE102014007536B4/de
Publication of DE102014007536A1 publication Critical patent/DE102014007536A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102014007536B4 publication Critical patent/DE102014007536B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/18Rocking arms or levers
    • F01L1/185Overhead end-pivot rocking arms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • 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
    • F01L2013/0052Modifications 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 with cams provided on an axially slidable sleeve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Brennkraftmaschine (1) mit einem Ventiltrieb (2), der über wenigstens eine Grundnockenwelle (3) sowie zumindest einen auf der Grundnockenwelle (3) drehfest und axial zwischen mindestens zwei Axialpositionen verlagerbar gelagerten, mehrere Nocken (16, 17) aufweisenden Nockenträger (5, 6) verfügt, wobei an jedem der Nocken (16, 17) eine Laufbahn (18, 19) für einen Abnehmer (20) vorliegt, der ein Ventilspielausgleichselement aufweist und bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine (1) in einer Laufrichtung auf einer der Laufbahnen (18, 19) abläuft, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (24) von zumindest einem der Nocken (16, 17), der keine Betätigung eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine (1) bewirkt und auf dem ein Grundkörperbereich (25) der Laufbahn (18, 19) vorliegt, an welchen sich ein Nockenvorsprungsbereich (26) der Laufbahn (18, 19) anschließt, wobei der Radius des Grundkörpers (24) über den gesamten Grundkörperbereich (25) hinweg in Laufrichtung abnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb, der über wenigstens eine Grundnockenwelle sowie zumindest einen auf der Grundnockenwelle drehfest und axial zwischen mindestens zwei Axialpositionen verlagerbar gelagerten, mehrere Nocken aufweisenden Nockenträger verfügt, wobei an jedem der Nocken eine Laufbahn für einen Abnehmer vorliegt, der ein Ventilspielausgleichselement aufweist und bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine in einer Laufrichtung auf der Laufbahn abläuft.
  • Der Ventiltrieb ist der Brennkraftmaschine zugeordnet. Er dient dazu, das Arbeitsspiel von Gaswechselventilen einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine oder aller Zylinder zur Verbesserung der thermodynamischen Eigenschaften zu beeinflussen. Der mindestens eine Nockenträger, welcher auch als Nockenstück bezeichnet werden kann, ist drehfest und axial verschiebbar beziehungsweise verlagerbar auf der Grundnockenwelle angeordnet. Dem Nockenträger sind üblicherweise mehrere, also zumindest zwei, Nocken zugeordnet, welche auch als Ventilbetätigungsnocken bezeichnet werden können.
  • Jeder dieser Ventilbetätigungsnocken weist eine Exzentrizität auf, welcher der Betätigung eines der Gaswechselventile der Brennkraftmaschine bei einer bestimmten Drehwinkelposition der Grundnockenwelle dient. Die Ventilbetätigungsnocken laufen demnach gemeinsam mit der Grundnockenwelle um, sodass das jeweilige Gaswechselventil der Brennkraftmaschine zumindest einmal pro Umdrehung der Grundnockenwelle von dem jeweils zugeordneten Ventilbetätigungsnocken beziehungsweise dessen Exzentrizität betätigt wird. Der Ventilbetätigungsnocken wirkt dazu vorzugsweise mit einem Rollenschlepphebel des Gaswechselventils zusammen, indem er mit diesem in Anlagekontakt tritt. Der Rollenschlepphebel stellt dabei den vorstehend genannten Abnehmer dar.
  • Vorzugsweise sind mehrere Ventilbetätigungsnocken vorgesehen, welche unterschiedlichen Nockengruppen zugeordnet sein können. Die Ventilbetätigungsnocken einer Nockengruppe unterscheiden sich nun beispielsweise hinsichtlich der Winkellage ihrer Exzentrizität oder der Erstreckung derselben in radialer Richtung (Höhe) und/oder in Umfangsrichtung (Länge). Durch das axiale Verlagern des Nockenträgers kann dieser in wenigstens zwei Axialpositionen, beispielsweise in eine erste und eine zweite Axialposition, gebracht werden. In der ersten Axialposition wird das Gaswechselventil von einem ersten der Ventilbetätigungsnocken und in der zweiten von einem zweiten der Ventilbetätigungsnocken betätigt, welche derselben Nockengruppe zugeordnet sind. Durch das Verlagern des Nockenträgers können somit insbesondere der Öffnungszeitpunkt, die Öffnungsdauer und/oder der Hub des Gaswechselventils, insbesondere in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, ausgewählt und eingestellt werden. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Ventilbetätigungsnocken pro Nockengruppe und eine entsprechende Anzahl von Axialpositionen vorgesehen sein.
  • Das Verlagern des Nockenträgers in axialer Richtung erfolgt beispielsweise mithilfe einer Stelleinrichtung, die eine Schaltkulisse an dem Nockenträger und einen ortsfest angeordneten Aktuator, üblicherweise in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine, umfasst. Der Aktuator verfügt beispielsweise über einen ausfahrbaren Mitnehmer, der sich mit einer, insbesondere schrauben- oder spiralförmigen, Kulissenbahn beziehungsweise Verschiebenut der Schaltkulisse in Eingriff bringen lässt. Die Kulissenbahn ist an der Schaltkulisse vorgesehen, welche dem Nockenträger zugeordnet ist. Beispielsweise liegt die Schaltkulisse an dem Nockenträger vor oder ist mit diesem zu axialen Verlagern zumindest wirkverbunden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise als Radialnut ausgebildet, welche den Umfang der Schaltkulisse durchgreift, also randoffen in dieser ausgebildet ist. Die Schaltkulisse weist insoweit wenigstens eine Kulissenbahn auf, in welche der Mitnehmer des Aktuators zum Verschieben des Nockenträgers einbringbar ist.
  • Die momentane Position des Nockenträgers wird im Folgenden als Istposition und die gewünschte Position als Sollposition bezeichnet. Die Sollposition wird aus den möglichen Axialpositionen des Nockenträgers ausgewählt. Nachfolgend wird die Stelleinrichtung beziehungsweise der Aktuator derart betätigt, dass der Nockenträger in Richtung der Sollposition verlagert wird, sodass im Anschluss an das Verlagern die Istposition mit der Sollposition übereinstimmt. Um den Nockenträger in der momentanen Axialposition zu halten, wenn keine Verlagerung mittels der Stelleinrichtung bewirkt wird, kann eine Rastvorrichtung vorgesehen sein. Das bedeutet, dass die Rastvorrichtung insbesondere dazu ausgebildet ist, den Nockenträger derart zu arretieren, dass die Istposition der Sollposition entspricht, bis ein erneutes Verlagern des Nockenträgers mithilfe der Stelleinrichtung eingeleitet wird.
  • Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2005 003 079 A1 bekannt. Diese betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit einer Grundnockenwelle, auf der axial verschiebbare Nockenträger angeordnet sind. Das Verschieben erfolgt über Stellglieder, die am Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet sind.
  • Die Stellglieder weisen mehrere Bohrungen für Schmiermittel auf, sodass die Stellglieder in mehreren verschiedenen Montagepositionen mit dem für jedes Stellglied eine Schmiermittelbohrung aufweisenden Gehäuse der Brennkraftmaschine zu verbinden sind.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2004 008 670 A1 ist ein Ventiltrieb mit Nockenumschaltung bekannt, welcher insbesondere für eine Aussetzer-Regelung eines 4-Takt-Verbrennungsmotors eingesetzt wird. Der Ventiltrieb weist folgende Merkmale beziehungsweise Bauteile auf: Eine Keilwelle mit axialer Außenverzahnung und ein Nockenstück pro Zylinder mit Innenverzahnung, durch die das Nockenstück axial verschiebbar und mit der Keilwelle verdrehfest verbunden ist; das Nockenstück weist pro Gaswechselventil zwei nebeneinander liegende Nocken mit gleichem Grundkreisdurchmesser und ungleichem Hub auf; an beiden Enden des Nockenstücks sind zylindrische Endstücke vorgesehen, in deren Umfang je eine spiegelsymmetrisch ausgebildete Verschiebenut radial eingearbeitet ist; in jeder Verschiebenut ist ein radial einfahrbarer, gehäusefester Aktuatorstift, wobei durch Zusammenwirken von Aktuatorstiften und Verschiebenuten das Nockenstück bei laufendem Motor axial hin- und herschiebbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Verschiebenuten eine Beschleunigungsflanke mit einer Auftrefframpe aufweisen, deren konstante, geringe Steigung eine entsprechend konstante, niedrige axiale Anfangsgeschwindigkeit des Nockenstücks und eine geringe Auftreffkraft der Aktuatorstifte verursacht.
  • Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 10 2006 034 225 A1 ein Zylinder für einen Verbrennungsmotor, aus der Druckschrift DE 41 11 610 A1 eine Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten eines Gaswechselventils und aus der Druckschrift DE 196 30 443 A1 ein hydraulisches Spielausgleichselement bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welche gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere ein Verkanten beziehungsweise Verkeilen des Nockenträgers bezüglich der Grundnockenwelle verhindert.
  • Dies wird erfindungsgemäß mit einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass ein Grundkörper von zumindest einem der Nocken keine Betätigung eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine bewirkt. Auf dem Grundkörper liegt ein Grundkörperbereich der Laufbahn vor, an welchen sich ein Nockenvorsprungsbereich der Laufbahn anschließt, wobei der Radius des Grundkörpers über den gesamten Grundkörperbereich hinweg in Laufrichtung abnimmt. Anders ausgedrückt ist vorgesehen, dass ein Grundkörper des Nockens in Laufrichtung mit abnehmendem Radius ausgebildet ist. An dem zumindest einen Nocken des Nockenträgers liegt die Laufbahn vor, an welcher der Abnehmer anliegt und bei laufender Brennkraftmaschine auf dieser abläuft. Der Nocken weist nun den Grundkörper auf, aus welchem heraus sich die Exzentrizität beziehungsweise der Nockenvorsprung des Nockens in radialer Richtung nach außen erstreckt. Der Grundkörper stellt insoweit denjenigen Bereich des Nockens dar, welcher keine Betätigung des Gaswechselventils der Brennkraftmaschine bewirkt. Vorzugsweise liegt der Abnehmer über einen großen Drehwinkelbereich der Grundnockenwelle an der Laufbahn an, insbesondere ist ein permanentes Anliegen des Abnehmers an der Laufbahn vorgesehen.
  • Entsprechend können während des Betriebs der Brennkraftmaschine bei dem Anliegen des Abnehmers an dem Grundkörper, also nicht an der Exzentrizität, Kräfte auf den Abnehmer wirken, welche auch als Grundkreiskräfte bezeichnet werden. Diese Grundkreiskräfte wirken offensichtlich auch auf den Nocken und insoweit den Nockenträger. Dies kann zu einem zumindest zeitweisen Festsetzen des Nockenträgers auf der Grundnockenwelle führen, sodass die Verlagerung des Nockenträgers erschwert oder sogar verhindert wird. Letzteres resultiert in einer unvollständigen Umschaltung zwischen den Axialpositionen. Das Auftreten derartiger Grundkreiskräfte wird insbesondere durch Fertigungstoleranz begünstigt, wobei sich mehrere dieser Toleranzen addieren können.
  • Üblicherweise ist der Grundkörper kreisförmig und kann insoweit als Grundkreiskörper bezeichnet werden. Um jedoch das Entstehen unerwünscht großer Grundkreiskräfte zu verhindern, soll der Grundkörper erfindungsgemäß in Laufrichtung mit abnehmendem Radius ausgebildet sein. Falls der Grundkörper also weiterhin als Grundkreiskörper, der im Querschnitt entlang eines Grundkreises verläuft, bezeichnet werden soll, wäre der Begriff „Grundkreis” lediglich im übertragenen Sinne heranzuziehen, weil kein Kreis im eigentlichen Sinne vorliegt. Vielmehr verläuft – im Querschnitt gesehen – die Laufbahn in Laufrichtung spiralförmig in radialer Richtung nach innen. Der abnehmende Radius kann dabei derart gewählt werden, dass auch bei vollständiger Ausnutzung von Fertigungstoleranzen keine unzulässig hohen Grundkreiskräfte auftreten können.
  • Es ist vorgesehen, dass auf dem Grundkörper ein Grundkörperbereich der Laufbahn vorliegt, an welchen sich eine Nockenvorsprungsbereich der Laufbahn anschließt, wobei der Radius des Grundkörpers über den gesamten Grundkörperbereich hinweg in Laufrichtung abnimmt.
  • Die Laufbahn weist zumindest den Grundkörperbereich und den Nockenvorsprungsbereich vor, wobei letzterer auf der Exzentrizität des Nockens angeordnet ist. Bevorzugt liegen lediglich der Grundkörperbereich und der Nockenvorsprungsbereich als Teile der Laufbahn vor. Alternativ können selbstverständlich auch weitere Bereiche vorgesehen sein.
  • In dem Nockenvorsprungsbereich vergrößert sich der radiale Abstand zwischen der Laufbahn und der Drehachse der Grundnockenwelle zunächst, insbesondere ausgehend von einem Radius des Grundkörperbereichs an einer Anschlussstelle, an welcher der Grundkörperbereich der Laufbahn in den Nockenvorsprungsbereich übergeht. Nach Erreichen eines maximalen radialen Abstands zwischen der Laufbahn und der Drehachse verringert er sich wieder, insbesondere bis hin zu dem Radius des Grundkörperbereichs, vorzugsweise an einer Anschlussstelle, an welcher der Nockenvorsprungsbereich wieder in den Grundkörperbereich übergeht.
  • Es ist nun vorgesehen, dass der Radius über den gesamten Grundkörperbereich hinweg abnimmt, sodass die Verringerung des Radius nicht lediglich teilweise beziehungsweise abschnittsweise vorgesehen ist. Das Abnehmen des Radius erfolgt vorzugsweise stetig, also ohne Sprünge. Besonders bevorzugt ist der Verlauf der gesamten Laufbahn in Laufrichtung stetig.
  • Schließlich ist vorgesehen, dass der Abnehmer ein Ventilspielausgleichselement aufweist. Das Ventilspielausgleichselement ist beispielsweise als hydraulisches Ventilspielausgleichselement (HVAE) ausgebildet. Insbesondere liegt es als Hydrostößel beziehungsweise Hydraulikstößel vor. Das Ventilspielausgleichselement ist üblicherweise derart ausgeführt, dass es sich ausdehnt, während sich das zugeordnete Gaswechselventil schließt beziehungsweise während sich der Abnehmer im Bereich der Ablauframpe oder dem sich an die Ablauframpe anschließenden Grundkörperbereich befindet.
  • Weil die Länge des Ventilspielausgleichselements in diesem Fall zunimmt, also bereits eine Kraft des Abnehmers in Richtung des Nockens vorliegt, ist besonders darauf zu achten, dass auch im ungünstigsten Fall, also bei der Addition von mehreren maximalen Toleranzen, keine Zunahme des Grundkörperradius vorliegt. Entsprechend ist gerade bei Brennkraftmaschinen, welche ein derartiges Ventilspielausgleichselement beziehungsweise mehrerer dieser Ventilspielausgleichselemente aufweist, besonders auf die Ausgestaltung des Grundkörpers mit abnehmendem Radius zu achten.
  • Der Maximalabsolutbetrag der Radiusabnahme entspricht der Distanz in radialer Richtung, über welche sich der Radius des Grundkörpers über seine gesamte Erstreckung, insbesondere also über den gesamten Grundkörperbereich hinweg, verringert. Der Maximalabsolutbetrag beträgt beispielsweise mindestens 25 μm, mindestens 50 μm, mindestens 60 μm, mindestens 70 μm, mindestens 80 μm, mindestens 90 μm oder mindestens 100 μm.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Nockenvorsprungsbereich eine Anlauframpe und eine Ablauframpe aufweist, die sich jeweils tangential an den Grundkörperbereich anschließen. Eine derartige Ausführungsform wurde bereits angedeutet. Die Anlauframpe bezeichnet denjenigen Bereich, in welchem der Radius der Laufbahn, mithin also deren radialer Abstand zu der Drehachse, im Bereich der Exzentrizität in Laufrichtung zunimmt, während der Radius im Bereich der Ablauframpe wieder abnimmt. Sowohl die Anlauframpe als auch die Ablauframpe laufen tangential in den Grundkörperbereich ein beziehungsweise schließen sich an diesen an, insbesondere unmittelbar.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper ein gemeinsamer Grundkörper von mehreren benachbarten Nocken des Nockenträgers ist. Der vorstehend beschriebene Nocken ist also lediglich einer von mehreren, insbesondere zwei Nocken, welche auf dem Nockenträger angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Nocken unmittelbar zueinander benachbart, liegen also – in axialer Richtung gesehen – unmittelbar aneinander an. Vorzugsweise sind die Exzentrizitäten der benachbarten Nocken unterschiedlich ausgeführt, unterscheiden sich also beispielsweise hinsichtlich der Winkellage der Exzentrizität oder der Erstreckung derselben in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung. Der gemeinsame Grundkörper ist nun insbesondere derjenige Bereich der mehreren Nocken, an welchem – in Umfangsrichtung gesehen – keiner der Nocken seine Exzentrizität aufweist. Der gemeinsame Grundkörper ist also eine Schnittmenge aus den einzelnen Grundkörpern der benachbarten Nocken.
  • Schließlich kann vorgesehen sein, dass der Nockenträger – in axialer Richtung bezüglich einer Drehachse der Grundnockenwelle gesehen – in wenigstens einer Axialposition zwischen den beiden Längsmittelachsen zweier Zylinder der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung kann aus Bauraumerfordernissen vorgesehen sein. Entsprechend ist der Nockenträger „fliegend” auf der Grundnockenwelle angeordnet, sodass seine Lagerung mittels der Grundnockenwelle bewirkt werden muss. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind die zugelassenen Toleranzen vergleichsweise groß, sodass es unter Umständen zum Auftreten von unerwünscht großen Grundkreiskräften kommen kann. Diese werden durch den abnehmenden Radius des Grundkörpers vermieden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, und
  • 2 eine Detailansicht eines Bereichs eines Nockenträgers des Ventiltriebs.
  • Die 1 zeigt einen Bereich einer Brennkraftmaschine 1, nämlich einen Bereich eines Ventiltriebs 2 der Brennkraftmaschine 1. Der Ventiltrieb 2 weist eine Grundnockenwelle 3 auf, welche um eine Drehachse 4 drehbar gelagert ist, beispielsweise in einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine 1. Auf der Grundnockenwelle 3 sind zwei Nockenträger 5 und 6 angeordnet, welche vorzugsweise identisch aufgebaut sind. Entsprechend wird im Folgenden lediglich auf den Nockenträger 5 eingegangen. Selbstverständlich kann alternativ lediglich einer der Nockenträger 5 und 6 vorgesehen sein.
  • Der Nockenträger 5 ist mittels einer Stelleinrichtung 7 zwischen wenigstens zwei Axialpositionen in axialer Richtung bezüglich der Grundnockenwelle 3 verlagerbar. Das Verlagern wird dabei mithilfe eines Aktuators 8 bewirkt, welcher einen Mitnehmer 9 aufweist. Dieser Mitnehmer 9 ist mit einer Schaltkulisse 10, die dem Nockenträger 5 zugeordnet beziehungsweise mit ihm verbunden ist, in Wirkverbindung bringbar. Zu diesem Zweck weist die Schaltkulisse 10 beispielsweise eine Verschiebenut 11 auf, in welche der Mitnehmer 9 einbringbar ist. Dabei wird aus den verfügbaren Axialpositionen des Nockenträgers 5 eine Sollposition ausgewählt und die Stelleinrichtung 7 zum Verlagern des Nockenträgers 5 in diese angesteuert.
  • Zum Arretieren des Nockenträgers 5 in der Sollposition ist eine Rastvorrichtung 12 vorgesehen, welche beispielsweise ein Rastelement 13, insbesondere eine Kugel, aufweist. Das Rastelement 13 ist vorzugsweise mithilfe eines Federelements 14 federkraftbeaufschlagt. Die Federkraft ist dabei derart gerichtet, dass das Rastelement 13 in radialer Richtung in Richtung von mehreren Rastaufnahmen 15 gedrängt wird. Bevorzugt ist jeder Axialposition des Nockenträgers 5 eine der Rastaufnahmen 15 zugeordnet. Bei dem Erreichen der der jeweiligen Rastaufnahme 15 zugeordneten Axialposition greift das Rastelement 13 in diese Rastaufnahme 15 ein. Entsprechend muss zum Verlagern des Nockenträgers 5 aus der momentan vorliegenden Axialposition heraus eine entsprechende Axialkraft auf den Nockenträger 5 bewirkt werden. Dies kann bei einer gewollten Verlagerung mithilfe der Stelleinrichtung 7 bewerkstelligt werden.
  • Es wird deutlich, dass jeder der Nockenträger 5 und 6 mehrere Nocken 16 und 17, insbesondere zwei Nocken 16 und 17, aufweist. Die Nocken 16 und 17 bilden dabei jeweils eine Laufbahn 18 beziehungsweise 19 für einen Abnehmer 20 aus, welcher in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel als Rollenschlepphebel vorliegt. Letzterer weist dabei eine Rolle 21 auf, welche auf einer der Laufbahnen 18 und 19 – in Abhängigkeit von der Axialposition des Nockenträgers 5 beziehungsweise 6 – abläuft. Das Ablaufen des Abnehmers 20 beziehungsweise der Rolle 21 erfolgt bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine 1 in einer Laufrichtung.
  • Die 2 zeigt eine Detailansicht des Nockenträgers 5, insbesondere des Nockens 16. Die Ausführungen sind identisch jedoch auch für den Nocken 17 beziehungsweise den Nocken des Nockenträgers 6 heranziehbar. Während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 1 dreht sich die Grundnockenwelle 3 und mithin der Nockenträger 5 beziehungsweise der Nocken 16 in Richtung des Pfeils 22. Entsprechend läuft der hier nicht dargestellte Abnehmer 20 in Richtung des Pfeils 23 auf der Laufbahn 18 ab. Der Nocken 16 weist nun einen Grundkörper 24 auf, an welchem ein Grundkörperbereich 25 der Laufbahn 18 vorliegt. An den Grundkörperbereich 25 schließt sich ein Nockenvorsprungsbereich 26 der Laufbahn 18 an. Insbesondere besteht die Laufbahn 18 lediglich aus dem Grundkörperbereich 25 und dem Nockenvorsprungsbereich 26, welche an zwei Übergangsstellen 27 und 28 ineinander übergehen.
  • Der Grundkörperbereich 25 erstreckt sich mithin über einen Winkelbereich bezüglich der Drehachse 4, welcher durch den Doppelpfeil 29 angedeutet ist. Der Nockenvorsprungsbereich 26 setzt sich aus einer Anlauframpe 30 und einer Ablauframpe 31 zusammen. Der Grundkörper 24 des Nockens 16 soll nun in Laufrichtung einen abnehmenden Radius aufweisen. Bevorzugt gilt dies für den gesamten Grundkörperbereich 25, sodass der Radius ausgehend von der Übergangsstelle 27 bis hin zu der Übergangsstelle 28 abnimmt, vorzugsweise stetig und kontinuierlich. Mit einer derartigen Ausgestaltung wird das Auftreten von unerwünscht großen Grundkörperkräften vermieden. Zum Vergleich ist mit einer gestrichelten Linie 32 die Außenkontur eines üblichen Nockens dargestellt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkraftmaschine
    2
    Ventiltrieb
    3
    Grundnockenwelle
    4
    Drehachse
    5
    Nockenträger
    6
    Nockenträger
    7
    Stelleinrichtung
    8
    Aktuator
    9
    Mitnehmer
    10
    Schaltkulisse
    11
    Verschiebenut
    12
    Rastvorrichtung
    13
    Rastelement
    14
    Federelement
    15
    Rastaufnahme
    16
    Nocken
    17
    Nocken
    18
    Laufbahn
    19
    Laufbahn
    20
    Abnehmer
    21
    Rolle
    22
    Pfeil
    23
    Pfeil
    24
    Grundkörper
    25
    Grundkörperbereich
    26
    Nockenvorsprungsbereich
    27
    Übergangsstelle
    28
    Übergangsstelle
    29
    Doppelpfeil
    30
    Anlauframpe
    31
    Ablauframpe
    32
    Linie

Claims (4)

  1. Brennkraftmaschine (1) mit einem Ventiltrieb (2), der über wenigstens eine Grundnockenwelle (3) sowie zumindest einen auf der Grundnockenwelle (3) drehfest und axial zwischen mindestens zwei Axialpositionen verlagerbar gelagerten, mehrere Nocken (16, 17) aufweisenden Nockenträger (5, 6) verfügt, wobei an jedem der Nocken (16, 17) eine Laufbahn (18, 19) für einen Abnehmer (20) vorliegt, der ein Ventilspielausgleichselement aufweist und bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine (1) in einer Laufrichtung auf einer der Laufbahnen (18, 19) abläuft, gekennzeichnet durch einen Grundkörper (24) von zumindest einem der Nocken (16, 17), der keine Betätigung eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine (1) bewirkt und auf dem ein Grundkörperbereich (25) der Laufbahn (18, 19) vorliegt, an welchen sich ein Nockenvorsprungsbereich (26) der Laufbahn (18, 19) anschließt, wobei der Radius des Grundkörpers (24) über den gesamten Grundkörperbereich (25) hinweg in Laufrichtung abnimmt.
  2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenvorsprungsbereich (26) eine Anlauframpe (30) und eine Ablauframpe (31) aufweist, die sich jeweils tangential an den Grundkörperbereich (25) anschließen.
  3. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (24) ein gemeinsamer Grundkörper von mehreren benachbarten Nocken (16, 17) des Nockenträgers (5, 6) ist.
  4. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenträger (5, 6) – in axialer Richtung bezüglich einer Drehachse (4) der Grundnockenwelle (3) gesehen – in wenigstens einer Axialposition zwischen den beiden Längsmittelachsen zweier Zylinder der Brennkraftmaschine (1) angeordnet ist.
DE102014007536.2A 2014-05-16 2014-05-16 Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb Active DE102014007536B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014007536.2A DE102014007536B4 (de) 2014-05-16 2014-05-16 Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014007536.2A DE102014007536B4 (de) 2014-05-16 2014-05-16 Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102014007536A1 DE102014007536A1 (de) 2015-11-19
DE102014007536B4 true DE102014007536B4 (de) 2016-02-25

Family

ID=54361475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014007536.2A Active DE102014007536B4 (de) 2014-05-16 2014-05-16 Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102014007536B4 (de)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4111610A1 (de) * 1990-07-27 1992-01-30 Audi Ag Vorrichtung zur veraenderung der steuerzeiten eines gaswechselventils
DE4415046A1 (de) * 1994-04-29 1995-11-02 Schaeffler Waelzlager Kg Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE4442377A1 (de) * 1994-11-29 1996-05-30 Ford Werke Ag Vorrichtung zum Ausgleich von Änderungen der Raumform von federvorgespannten Ladungswechselventilen von Brennkraftmaschinen
DE19515835A1 (de) * 1995-04-29 1996-10-31 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulisches Spielausgleichselement
DE19630443A1 (de) * 1996-07-27 1998-01-29 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulisches Spielausgleichselement
DE102004008670A1 (de) * 2004-02-21 2005-09-08 Ina-Schaeffler Kg Ventiltrieb mit Nockenumschaltung für die Gaswechselventile eines 4-Takt-Verbrennungsmotors
DE102004048288A1 (de) * 2004-10-05 2006-05-04 Ina-Schaeffler Kg Variabler Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102005003079A1 (de) * 2005-01-22 2006-08-03 Audi Ag Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb
DE102006034225A1 (de) * 2006-07-25 2008-02-07 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Zylinder für einen Verbrennungsmotor
WO2010012864A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Wärtsilä Finland Oy A control arrangement in a piston engine

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4111610A1 (de) * 1990-07-27 1992-01-30 Audi Ag Vorrichtung zur veraenderung der steuerzeiten eines gaswechselventils
DE4415046A1 (de) * 1994-04-29 1995-11-02 Schaeffler Waelzlager Kg Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE4442377A1 (de) * 1994-11-29 1996-05-30 Ford Werke Ag Vorrichtung zum Ausgleich von Änderungen der Raumform von federvorgespannten Ladungswechselventilen von Brennkraftmaschinen
DE19515835A1 (de) * 1995-04-29 1996-10-31 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulisches Spielausgleichselement
DE19630443A1 (de) * 1996-07-27 1998-01-29 Schaeffler Waelzlager Kg Hydraulisches Spielausgleichselement
DE102004008670A1 (de) * 2004-02-21 2005-09-08 Ina-Schaeffler Kg Ventiltrieb mit Nockenumschaltung für die Gaswechselventile eines 4-Takt-Verbrennungsmotors
DE102004048288A1 (de) * 2004-10-05 2006-05-04 Ina-Schaeffler Kg Variabler Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102005003079A1 (de) * 2005-01-22 2006-08-03 Audi Ag Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb
DE102006034225A1 (de) * 2006-07-25 2008-02-07 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Zylinder für einen Verbrennungsmotor
WO2010012864A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Wärtsilä Finland Oy A control arrangement in a piston engine

Also Published As

Publication number Publication date
DE102014007536A1 (de) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1608849B1 (de) Ventiltrieb einer einen zylinderkopf aufweisenden brennkraftmaschine
EP2396522B1 (de) Ventiltrieb einer brennkraftmaschine
DE202009016619U1 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102009039733A1 (de) Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit axial verschiebbaren Nockeneinheiten
DE102007010156A1 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit mehrstufigen Nockenprofilgruppen und Stellorganen mit mindestens zwei Eingriffselementen
DE102010004591A1 (de) Gebauter Nockenträger für Ventiltrieb
EP2859199B1 (de) Vorrichtung für einen ventiltrieb zum umschalten des hubs von gaswechselventilen einer brennkraftmaschine
DE112015002717T5 (de) Ventiltrieb für Motoren
DE102012016672A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb
DE102012222113A1 (de) Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors
DE102011002142A1 (de) Kulissenschaltung für eine Nockenwelle
DE102016124851A1 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102011001661A1 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102014007536B4 (de) Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb
EP2744987B1 (de) Nockenwelle für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine
DE102017210661A1 (de) Ventiltriebvorrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine
DE102017104631A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ventilhubsteuerung und Brennkraftmaschine
DE102014001568B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
WO2009027183A1 (de) Ventiltrieb einer brennkraftmaschine mit einem schaltbaren nockenfolger
DE102015012287A1 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102014220385A1 (de) Schaltbarer Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102014015880B4 (de) Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit verschiebbaren, in Lager eintauchenden Nockenträgern und axialer Abstützung der Nockenträger gegen die Lager
DE102013204655A1 (de) Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors
EP3564502B1 (de) Variabler ventiltrieb
DE102013202507A1 (de) Ventiltrieb eines Verbrennungsmotors

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F01L0001047000

Ipc: F01L0001080000

R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final