DE102014016126A1

DE102014016126A1 - Internal combustion engine and valve train for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102014016126A1
Application number: DE102014016126.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Söngen; Johannes Bertenbreiter
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2014-10-30
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Brennkraftmaschine, mit mindestens einem Zylinder, wobei der oder jeder Zylinder als Gaswechselventile jeweils mindestens ein Einlassventil und jeweils mindestens ein Auslassventil aufweist, wobei das oder jedes Einlassventil und das oder jedes Auslassventil des oder jedes Zylinders über einen mit einer unten liegenden Nockenwelle (14) zusammenwirkenden Ventiltrieb ansteuerbar ist, wobei der Ventiltrieb für das oder jedes von demselben anzusteuernde Einlassventil sowie für das oder jedes von demselben anzusteuernde Auslassventil des oder jedes Zylinders einen Kipphebel (, eine Stoßstange (18, 19) und einen Schwinghebel (20, 21) aufweist, wobei der jeweilige Kipphebel mit einem ersten Ende auf das jeweilige anzusteuernde Gaswechselwechselventil einwirkt und mit einem zweiten Ende mit der jeweiligen Stoßstange (18, 19) an einem oberen Ende derselben gelenkig verbunden ist, wobei die jeweilige Stoßstange (18, 19) an einem unteren Ende derselben mit dem jeweiligen Schwinghebel (20, 21) in Wirkverbindung steht, und wobei der jeweilige Schwinghebel (20, 21) an einem ersten Ende desselben um eine Schwinghebeldrehachse (22) schwenkbar ist und an einem zweiten Ende ein Rolle (23) trägt, die um eine Rollendrehachse (24) drehbar ist und auf einem Nocken, nämlich auf einem Einlassnocken oder einem Auslassnocken, der Nockenwelle (14) abrollt. Der oder jeder Einlassnocken der Nockenwelle (14) ist zur Bereitstellung eines für das oder jedes Einlassventil stufenlos variablen Ventiltriebs in Axialrichtung derselben im Querschnitt konisch konturiert, Die Rolle (23) jedes mit mindestens einem Einlassventil zusammenwirkenden Schwinghebels (20) des Ventiltriebs ist von einem Rollenhalter (26) aufgenommen und zusammen mit dem Rollenhalter (26) um eine Rollenhalterdrehachse (28) schwenkbar, die quer zur Schwinghebeldrehachse (22) und quer zur Rollendrehachse (24) verläuft.Internal combustion engine having at least one cylinder, wherein the or each cylinder as the gas exchange valves each having at least one inlet valve and at least one outlet valve, wherein the or each inlet valve and the or each exhaust valve of the or each cylinder via a with a lower camshaft (14) cooperating Valve drive is actuated, wherein the valve train for the or each of the same to be controlled inlet valve and for or each controlled by the same exhaust valve of the or each cylinder a rocker arm (, a bumper (18, 19) and a rocker arm (20, 21), the respective rocker arm having a first end acting on the respective gas exchange changeover valve to be controlled and having a second end articulated to the respective bumper (18, 19) at an upper end thereof, the respective bumper (18, 19) at a lower end thereof with the respective rocker arm (20, 2 1) is in operative connection, and wherein the respective rocking lever (20, 21) at a first end of the same about a swing lever pivot axis (22) is pivotable and at a second end a roller (23) carries, which is rotatable about a roller rotation axis (24) and on a cam, namely an intake cam or an exhaust cam, unrolling the camshaft (14). The or each intake cam of the camshaft (14) is conically contoured in cross-section to provide an infinitely variable valve gear for the or each intake valve. The roller (23) of each valve train operating lever (20) cooperating with at least one intake valve is of a reel seat (26) and together with the roller holder (26) about a roller holder pivot axis (28) pivotally extending transversely to the oscillating lever pivot axis (22) and transverse to the roller rotational axis (24).

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Ventiltrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to an internal combustion engine according to the preamble of claim 1 and a valve train according to the preamble of claim 8.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft den Bereich sogenannter Großmotoren bzw. Großbrennkraftmaschinen, deren Zylinder Kolbendurchmesser von mehr als 140 mm aufweisen. Bei solchen Großbrennkraftmaschinen handelt es sich zum Beispiel um Schiffsdieselbrennkraftmaschinen.The present invention relates to the field of so-called large engines or large combustion engines whose cylinders have piston diameter of more than 140 mm. Such large internal combustion engines are marine diesel engines, for example.

Bei derartigen Großbrennkraftmaschinen sind die Gaswechselventile von Zylindern der Brennkraftmaschine, nämlich die Einlassventile und die Auslassventile der Zylinder, von einem Ventiltrieb aus ansteuerbar, der mit einer untenliegenden Nockenwelle zusammenwirkt.In such large internal combustion engines, the gas exchange valves of cylinders of the internal combustion engine, namely the intake valves and the exhaust valves of the cylinder, can be actuated by a valve drive, which cooperates with an underlying camshaft.

Dabei trägt die unten liegende Nockenwelle sowohl Einlassnocken zur Betätigung der Einlassventile als auch Auslassnocken zur Betätigung der Auslassventile, wobei der Ventiltrieb für das oder jedes Einlassventil und das oder jedes Auslassventil einen sogenannten Kipphebel, eine mit dem Kipphebel zusammenwirkende, sogenannte Stoßstange und einen mit der Stoßstange zusammenwirkenden, sogenannten Schwinghebel aufweist.The underlying camshaft carries both inlet cams for actuating the intake valves and exhaust cams for actuating the exhaust valves, wherein the valve train for the or each intake valve and the or each exhaust valve, a so-called rocker arm, cooperating with the rocker arm, so-called bumper and one with the bumper having cooperating, so-called rocking lever.

Über den jeweiligen Kipphebel, die jeweilige Stoßstange und den jeweiligen Schwinghebel des Ventiltriebs ist die durch die Einlassnocken und die Auslassnocken vorgegebene Ansteuerung für die Gaswechselventile auf die Gaswechselventile übertragbar.Via the respective rocker arm, the respective bumper and the respective rocker arm of the valve train, the control for the gas exchange valves predetermined by the intake cam and the exhaust cam can be transferred to the gas exchange valves.

Aus der DE 10 2004 057 438 A1 ist eine Brennkraftmaschine bzw. ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer untenliegenden Nockenwelle bekannt. So offenbart dieser Stand der Technik, dass das oder jedes Einlassventil eines jeden Zylinders der Brennkraftmaschine ausgehend von einem Einlassnocken der Nockenwelle betätigbar ist, wobei das oder jedes Einlassventil des jeweiligen Zylinders mit dem jeweiligen Einlassnocken der Nockenwelle über einen Kipphebel, eine Stoßstange und einen Schwinghebel gekoppelt ist. Ebenso ist das oder jedes Auslassventil eines jeden Zylinders ausgehend von einem Auslassnocken der untenliegenden Nockenwelle ansteuerbar, wobei das oder jedes Auslassventil des jeweiligen Zylinders mit dem jeweiligen Auslassnocken ebenfalls über einen Kipphebel, eine Stoßstange und einen Schwinghebel gekoppelt ist. Der Ventiltrieb kann dabei ein stufenloses, drehzahlunabhängiges sowie lastunabhängiges Verstellen von Ventilsteuerzeiten ermöglichen, wozu der jeweilige Schwinghebel an einem Exzenter angelenkt ist. Durch Verlagern des Exzenters um einen Exzenterwinkel kann eine Phasenverschiebung der Ventilsteuerzeiten realisiert werden. Obwohl die DE 10 2004 057 438 A1 bereits einen stufenlos verstellbaren Ventiltrieb bzw. eine Brennkraftmaschine mit einem solchen stufenlos verstellbaren Ventiltrieb offenbart, besteht Bedarf daran, die stufenlose Verstellbarkeit des Ventiltriebs an einer Brennkraftmaschine mit untenliegender Nockenwelle einfacher zu gestalten.From the DE 10 2004 057 438 A1 is an internal combustion engine or a valve train for an internal combustion engine with an underlying camshaft known. Thus, this prior art discloses that the or each intake valve of each cylinder of the internal combustion engine is operable from an intake cam of the camshaft, wherein the or each intake valve of the respective cylinder coupled to the respective intake cam of the camshaft via a rocker arm, a bumper and a rocker arm is. Likewise, the or each exhaust valve of each cylinder is controllable from an exhaust cam of the underlying camshaft, wherein the or each exhaust valve of the respective cylinder with the respective exhaust cam is also coupled via a rocker arm, a bumper and a rocker arm. The valve train can thereby enable a continuous, speed-independent and load-independent adjustment of valve timing, for which purpose the respective rocker arm is articulated to an eccentric. By displacing the eccentric by an eccentric angle, a phase shift of the valve timing can be realized. Although the DE 10 2004 057 438 A1 discloses a continuously variable valve train or an internal combustion engine with such a continuously variable valve train, there is a need to make the continuous adjustment of the valve train on an internal combustion engine with a lower camshaft easier.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen neuartigen Ventiltrieb und eine neuartige Brennkraftmaschine zu schaffen.On this basis, the invention is based on the object to provide a novel valve train and a novel internal combustion engine.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der oder jeder Einlassnocken zur Bereitstellung eines für das oder jedes Einlassventil stufenlos variablen Ventiltriebs in Axialrichtung derselben im Querschnitt konisch konturiert, wobei die Rolle jedes mit mindestens einem Einlassventil zusammenwirkenden Schwinghebels des Ventiltriebs von einem Rollenhalter aufgenommen und zusammen mit dem Rollenhalter um eine Rollenhalterdrehachse schwenkbar ist, die quer zur Schwinghebeldrehachse und quer zur Rollendrehachse verläuft.This object is achieved by an internal combustion engine according to claim 1. According to the invention, the or each intake cam is conically contoured in axial cross-section to provide a continuously variable valve gear for the or each intake valve, the roller of each valve train swinging lever cooperating with at least one intake valve being received by a reel seat and pivotable about a reel shaft rotation axis together with the reel seat is, which is transverse to the swing lever pivot axis and transverse to the roller axis of rotation.

Die Erfindung erlaubt es auf einfache Art und Weise, an einer Brennkraftmaschine mit unten liegender Nockwelle einen stufenlos variablen Ventiltrieb zumindest für die Einlassventile bereitzustellen. Hiermit können auf besonders vorteilhafte Art und Weise die Vorteile eines stufenlos variablen Ventiltriebs mit den Vorteilen einer untenliegenden Nockenwelle kombiniert werden.The invention makes it possible in a simple manner to provide a continuously variable valve train, at least for the intake valves, on an internal combustion engine with a camshaft lying below. This can be combined with the advantages of an underlying camshaft in a particularly advantageous manner, the benefits of a continuously variable valve train.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist auch der oder jeder Auslassnocken zur Bereitstellung eines für das oder jedes Auslassventil stufenlos variablen Ventiltriebs in Axialrichtung derselben im Querschnitt konisch konturiert ist, wobei die Rolle jedes mit mindestens einem Auslassventil zusammenwirkenden Schwinghebels des Ventiltriebs von einem Rollenhalter aufgenommen und zusammen mit dem Rollenhalter um eine Rollenhalterdrehachse schwenkbar ist, die quer zur Schwinghebeldrehachse und quer zur Rollendrehachse verläuft. Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung kann auch für die Auslassventile ein stufenlos variabler Ventiltrieb bereitgestellt werden.According to an advantageous development of the invention, the or each exhaust cam for providing an or each exhaust valve continuously variable valve train in the axial direction of the same is conically contoured in cross section, wherein the role of each cooperating with at least one exhaust valve rocker arm of the valve train received by a roll holder and together with the roller holder is pivotable about a roller holder axis of rotation, which is transverse to the oscillating lever pivot axis and transverse to the roller rotational axis. According to this advantageous development, a continuously variable valve train can also be provided for the exhaust valves.

Vorzugsweise schneidet die jeweilige Rollenhalterdrehachse die jeweilige Rollendrehachse. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass die jeweilige Rollenhalterdrehachse oder die jeweilige parallel verschobene Rollenhalterdrehachse die jeweilige Schwinghebeldrehachse schneidet. Diese Ausgestaltung ist zur Bereitstellung eines stufenlos variablen Ventiltriebs mit untenliegender Nockenwelle besonders vorteilhaft.The respective roller holder rotation axis preferably cuts the respective roller rotation axis. Furthermore, it is preferably provided that the respective roller holder axis of rotation or the respective parallel displaced roller holder axis of rotation intersects the respective oscillating lever axis of rotation. This embodiment is particularly advantageous for providing a continuously variable valve train with a lower camshaft.

Die jeweilige Rollenhalterdrehachse oder die jeweilige parallel verschobene Rollenhalterdrehachse schleißt mit der jeweiligen Schwinghebeldrehachse vorzugsweise einen Winkel von 90° ± 30°, insbesondere einen Winkel von 90° ± 15°, ein. Auch diese Weiterbildung ist zur Bereitstellung eines stufenlos variablen Ventiltriebs mit untenliegender Nockenwelle besonders vorteilhaft. The respective roller holder axis of rotation or the respective parallel displaced roller holder axis of rotation preferably intersects with the respective oscillating lever pivot axis at an angle of 90 ° ± 30 °, in particular an angle of 90 ° ± 15 °. This development is particularly advantageous for providing a continuously variable valve train with a lower camshaft.

Der erfindungsgemäße Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine ist in Anspruch 8 definiert.The valve drive according to the invention for an internal combustion engine is defined in claim 8.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings.

Dabei zeigt:Showing:

1: einen Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylinders und eines Ventiltriebs; 1 a section of an internal combustion engine in the region of a cylinder and a valve train;

2: ein Detail der 1; 2 : a detail of 1 ;

3: ein Detail des Ventiltriebs im Bereich eines Schwinghebels und einer Nocke einer Nockenwelle; 3 a detail of the valve train in the region of a rocker arm and a cam of a camshaft;

4: eine zweite Ansicht des Details der 3; 4 : a second view of the detail of the 3 ;

5: einen Querschnitt durch das Detail der 3; und 5 : a cross section through the detail of 3 ; and

6: eine Explosionsdarstellung des Schwinghebels der 3 bis 5. 6 : an exploded view of the rocker arm of 3 to 5 ,

1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Brennkraftmaschine 10 im Bereich eines Zylinders 11 der Brennkraftmaschine 10. Typischerweise umfasst die Brennkraftmaschine 10 mehrere derartige Zylinder 11, die in zwei V-förmig zueinander positionierten Zylindergruppen angeordnet sind. 1 shows a section of an internal combustion engine 10 in the area of a cylinder 11 the internal combustion engine 10 , Typically, the internal combustion engine includes 10 several such cylinders 11 , which are arranged in two V-shaped cylinder groups positioned to each other.

Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass es sich bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 10 um einen sogenannten Großmotor handelt, insbesondere um eine Schiffsdieselbrennkraftmaschine. Die Zylinder 11 solcher Großmotoren verfügen über Kolbendurchmesser von mehr als 140 mm.It should be noted at this point that it is in the internal combustion engine according to the invention 10 is a so-called large engine, in particular a marine diesel engine. The cylinders 11 such large engines have piston diameter of more than 140 mm.

Der in 1 sichtbare Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 verfügt über mehrere Gaswechselventile, nämlich mindestens ein Einlassventil 12 und mindestens ein Auslassventil 13.The in 1 visible cylinders 11 the internal combustion engine 10 has several gas exchange valves, namely at least one inlet valve 12 and at least one exhaust valve 13 ,

Im gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst jeder Zylinder 11 zwei Einlassventile 12 und zwei Auslassventile 13, wobei die Einlassventile 12 dem Einbringen von Verbrennungsluft in einen Verbrennungsraum des Zylinders 11 dienen, und wobei die Auslassventile 13 dem Abführen von Abgas aus dem Verbrennungsraum des jeweiligen Zylinders 11 dienen. Über nicht gezeigte Injektoren kann in den Verbrennungsraum des jeweiligen Zylinders 11 Kraftstoff, insbesondere Diesel bzw. Schweröl, eingebracht werden.In the embodiment shown, each cylinder comprises 11 two inlet valves 12 and two exhaust valves 13 , where the inlet valves 12 the introduction of combustion air into a combustion chamber of the cylinder 11 serve, and where the exhaust valves 13 the discharge of exhaust gas from the combustion chamber of the respective cylinder 11 serve. About not shown injectors can in the combustion chamber of the respective cylinder 11 Fuel, especially diesel or heavy oil, are introduced.

Die Gaswechselventile 12, 13 der Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 sind ausgehend von einer untenliegenden Nockenwelle 14 über einen mit der Nockenwelle 14 und den Gaswechselventilen 12, 13 der Zylinder 11 zusammenwirkenden Ventiltrieb 15 ansteuerbar. Der Ventiltrieb 15 weist für die von demselben aus anzusteuernden Einlassventile 12 sowie für die von demselben aus anzusteuernden Auslassventile 13 eines jeden Zylinders 11 einen Kipphebel 16 bzw. 17, eine Stoßstange 18 bzw. 19 und einen Schwinghebel 20 bzw. 21 auf. So wirkt der in 1 sichtbare Kipphebel 16 mit einem ersten Ende mit den Einlassventilen 12 des in 1 sichtbaren Zylinders 11 zusammen, der in 1 hinter dem Kipphebel 16 und von demselben teilweise verdeckte Kipphebel 17 wirkt mit einem ersten Ende mit den Auslassventilen 13 des in 1 gezeigten Zylinders 11 zusammen. An den ersten Enden gegenüberliegenden zweiten Enden wirken die beiden Kipphebel 16, 17 jeweils mit einer Stoßstange 18, 19 zusammen, wobei die Kipphebel 16, 17 an einem oberen Ende der Stoßstangen 18, 19 mit denselben gelenkig verbunden sind. In 1 ist lediglich die Stoßstange 18 erkennbar, die mit dem Kipphebel 16 gelenkig verbunden ist. Die mit dem Kipphebel 17 gelenkig verbundene Stoßstange 19 ist von der mit dem Kipphebel 16 gelenkig verbundenen Stoßstange 18 verdeckt.The gas exchange valves 12 . 13 the cylinder 11 the internal combustion engine 10 are starting from a lower camshaft 14 about one with the camshaft 14 and the gas exchange valves 12 . 13 the cylinder 11 cooperating valve train 15 controllable. The valve train 15 indicates the inlet valves to be controlled by it 12 and for the exhaust valves to be controlled by it 13 of every cylinder 11 a rocker arm 16 respectively. 17 a bumper 18 respectively. 19 and a rocker arm 20 respectively. 21 on. So does the in 1 visible rocker arms 16 with a first end with the intake valves 12 of in 1 visible cylinder 11 together, in 1 behind the rocker arm 16 and from the same partially hidden rocker arm 17 acts with a first end with the exhaust valves 13 of in 1 shown cylinder 11 together. At the first ends opposite second ends, the two rocker arms act 16 . 17 each with a bumper 18 . 19 together, with the rocker arms 16 . 17 at an upper end of the bumpers 18 . 19 are connected to the same articulated. In 1 is just the bumper 18 recognizable with the rocker arm 16 articulated is connected. The with the rocker arm 17 articulated bumper 19 is from the one with the rocker arm 16 articulated bumper 18 covered.

An einem unteren Ende steht jede der Stoßstangen 18, 19 mit einem der Schwinghebel 20, 21 in Wirkverbindung. Die mit dem Kipphebel 16 gelenkig verbundene Stoßstange 18 steht dabei mit dem Schwinghebel 20 und die mit dem Kipphebel 17 gelenkig verbundene Stoßstange 19 mit dem Schwinghebel 21 in Wirkverbindung, wobei der Schwinghebel 21 vom Schwinghebel 20 verdeckt ist.At the lower end stands each of the bumpers 18 . 19 with one of the rocker arms 20 . 21 in active connection. The with the rocker arm 16 articulated bumper 18 stands with the rocker arm 20 and those with the rocker arm 17 articulated bumper 19 with the rocker arm 21 in operative connection, wherein the rocker arm 21 from the rocker arm 20 is covered.

In 1 und 2 sind zu beiden Seiten der untenliegenden Nockenwelle 14 Stoßenstangen 18, 19 gezeigt, welche der Betätigung von Gaswechselventilen 12, 13 von Zylindern 11 dienen, die in zwei V-förmig zueinander angeordneten Zylindergruppen positioniert sind.In 1 and 2 are on both sides of the underlying camshaft 14 push rods 18 . 19 shown which the operation of gas exchange valves 12 . 13 of cylinders 11 serve, which are positioned in two V-shaped cylinder groups arranged.

Jeder der Schwinghebel 20, 21 ist an einem ersten Ende desselben um eine Schwinghebeldrehachse 22 schwenkbar. An einem gegenüberliegenden zweiten Ende trägt jeder Schwinghebel 22 eine Rolle 23, die um eine Rollendrehachse 24 drehbar ist und auf einem Nocken der Nockenwelle 14 abrollt.Each of the rocker arms 20 . 21 is at a first end thereof about a swing lever pivot axis 22 pivotable. At one opposite second end carries each rocker arm 22 a role 23 around a roller rotation axis 24 is rotatable and on a cam of the camshaft 14 rolls.

Bei Schwinghebeln 20, die mit der Betätigung von Einlassventilen 12 dienenden Stoßstangen 18 und Kipphebeln 16 in Wirkverbindung stehen, rollen die Rollen 24 der Schwinghebel 20 auf einem Einlassnocken der Nockenwelle 14 ab.For swing levers 20 involved with the actuation of intake valves 12 serving bumpers 18 and rocker arms 16 are in active connection, roll the roles 24 the rocker arm 20 on an intake cam of the camshaft 14 from.

Bei Schwinghebeln 21 hingegen, die mit der Betätigung von Auslassventilen dienenden Stoßstangen 19 und Kipphebeln 17 in Wirkverbindung stehen, rollen die jeweiligen Rollen 23 des Schwinghebels 21 auf Auslassnocken der Nockenwelle 14 ab.For swing levers 21 on the other hand, the bumpers used with the actuation of exhaust valves 19 and rocker arms 17 in active connection, roll the respective roles 23 of the rocker arm 21 on camshaft exhaust cam 14 from.

3 bis 6 zeigen jeweils einen Schwinghebel 20, welcher der Betätigung von Einlassventilen 12 eines Zylinders 11 dient, wobei dessen Rolle 22 auf einem Einlassnocken 25 der Nockenwelle 14 abrollt. 3 to 6 each show a rocker arm 20 , which is the operation of intake valves 12 a cylinder 11 serves, with its role 22 on an intake cam 25 the camshaft 14 rolls.

Erfindungsgemäß sind bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern 11 sämtliche Einlassnocken 25 zur Bereitstellung eines für das oder jedes Einlassventil 12 des jeweiligen Zylinders 11 stufenlos variablen Ventiltriebs in Axialrichtung im Querschnitt konisch konturiert. Eine gegenüber dem sogenannten Nockengrundkreis der jeweiligen Einlassnocke 25 nach radial außen vorstehender Nockenabschnitt ist demnach in Axialrichtung der jeweiligen Einlassnocke 25 rampenartig konturiert.According to the invention are in an internal combustion engine with multiple cylinders 11 all intake cams 25 to provide one for the or each inlet valve 12 of the respective cylinder 11 infinitely variable valve drive in the axial direction conically contoured in cross section. One opposite to the so-called cam base circle of the respective inlet cam 25 Accordingly, radially outwardly projecting cam portion is in the axial direction of the respective inlet cam 25 contoured ramp-like.

Die Rolle 23 jedes mit mindestens einem Einlassventil 12 zusammenwirkenden Schwinghebels 20 des Ventiltriebs 15 ist von einem Rollenhalter 26 aufgenommen und im Rollenhalter 26 über einen die Rollendrehachse 24 definierenden Bolzen 27 fixiert, wobei die Rolle 23 zusammen mit dem Rollenhalter 26 um eine Rollenhalterdrehachse 28 schwenkbar ist, die quer zur Schwinghebelachse 22 sowie quer zur Rollendrehachse 24 verläuft.The role 23 each with at least one inlet valve 12 interacting rocker arm 20 of the valve train 15 is from a roll holder 26 taken up and in the roll holder 26 via a roller rotation axis 24 defining bolt 27 fixed, with the role 23 together with the roll holder 26 around a roll holder axis of rotation 28 is pivotable, which is transverse to the swing lever axis 22 as well as transverse to the roller axis of rotation 24 runs.

Durch diese Schwenkbarkeit der Rolle 23 zusammen mit dem Rollenhalter 26 um die quer zur Schwinghebelachse 22 und quer zur Rollendrehachse 24 verlaufende Rollenhalterdrehachse 28 kann die Rolle 23 in jeder Axialposition des Einlassnockens 24 auf demselben definiert abrollen. Hierdurch wird zumindest für alle Einlassventile 12 der Zylinder 11 der Brennkraftmaschine 10 ein stufenlos variabler Ventiltrieb bereitgestellt.By this pivoting of the role 23 together with the roll holder 26 about the transversal to the swing lever axis 22 and across the roller rotation axis 24 running roller holder axis of rotation 28 can the role 23 in each axial position of the intake cam 24 Scroll on the same defined. As a result, at least for all intake valves 12 the cylinder 11 the internal combustion engine 10 provided a continuously variable valve train.

Nach einer Weiterbildung sind auch die Auslassnocken zur Bereitstellung eines für die Auslassventile 13 aller Zylinder 11 stufenlos variablen Ventiltriebs in Axialrichtung derselben im Querschnitt konisch konturiert, wobei dann auch die Rolle 23 jedes mit mindestens einem Auslassventil 13 zusammenwirkenden Schwinghebels 21 des Ventiltriebs 15 von einem Rollenhalter 26 aufgenommen und zusammen mit dem Rollenhalter 26 um eine Rollenhalterdrehachse 28 schwenkbar ist, die quer zur Schwinghebeldrehachse 22 sowie quer zur Rollendrehachse 24 verläuft.In a further development, the exhaust cams are also for providing one for the exhaust valves 13 all cylinders 11 continuously variable valve train in the axial direction of the same conically contoured in cross-section, in which case the role 23 each with at least one exhaust valve 13 interacting rocker arm 21 of the valve train 15 from a roll holder 26 taken and together with the roll holder 26 around a roll holder axis of rotation 28 is pivotable, which is transverse to the swing lever pivot axis 22 as well as transverse to the roller axis of rotation 24 runs.

An jedem Schwinghebel 20 bzw. 21, dessen Rolle 23 in einem Rollenhalter 26 aufgenommen ist, der zusammen mit der jeweiligen Rolle 23 um die Rollenhalterdrehachse 28 schwenkbar ist, die quer zur jeweiligen Schwinghebeldrehachse 22 sowie quer zur Rollendrehachse 24 verläuft, schneidet die jeweilige Rollenhalterdrehachse 28 vorzugsweise die jeweilige Rollendrehachse 24.At each rocker arm 20 respectively. 21 whose role 23 in a roll holder 26 is included, together with the respective role 23 around the roll holder axis of rotation 28 is pivotable, which is transverse to the respective swing lever pivot axis 22 as well as transverse to the roller axis of rotation 24 runs, cuts the respective roll holder axis of rotation 28 preferably the respective roller rotation axis 24 ,

Ferner schneidet die jeweilige Rollenhalterdrehachse 28 oder die jeweilige parallel verschobene Rollenhalterdrehachse 28 die jeweilige Schwinghebeldrehachse 22.Furthermore, the respective roller holder axis of rotation intersects 28 or the respective parallel shifted roller holder axis of rotation 28 the respective swing lever pivot axis 22 ,

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die jeweilige Rollenhalterdrehachse 28 oder die jeweilige parallel verschobene Rollenhalterdrehachse 28 mit der jeweiligen Schwinghebeldrehachse 22 einen Winkel von 90° ± 30°, vorzugsweise einen Winkel von 90° ± 15°, einschließt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die jeweilige Rollenhalterdrehachse 28 oder die parallel verschobene Rollenhalterdrehachse 28 senkrecht zur jeweiligen Schwinghebeldrehachse 22 verläuft.According to an advantageous development, it is provided that the respective roll holder axis of rotation 28 or the respective parallel shifted roller holder axis of rotation 28 with the respective swing lever pivot axis 22 an angle of 90 ° ± 30 °, preferably an angle of 90 ° ± 15 °, includes. In particular, it is provided that the respective roller holder axis of rotation 28 or the parallel shifted roller holder axis of rotation 28 perpendicular to the respective swing lever pivot axis 22 runs.

Mit der hier vorliegenden Erfindung kann bei einem Großmotor mit untenliegender Nockenwelle 14 im Bereich der Einlassventile 12 sowie vorzugsweise auch im Bereich der Auslassventile 13 eines jeden Zylinders 11 der Brennkraftmaschine 10 ein stufenlos variabler Ventiltrieb mit einfachen Mitteln bereitgestellt werden. Hierdurch lassen sich mit einfachen Mitteln die Vorteile stufenlos variabler Ventiltriebe mit den Vorteilen untenliegender Nockenwellen kombinieren.With the present invention, in a large engine with a bottom camshaft 14 in the area of intake valves 12 and preferably also in the area of the outlet valves 13 of every cylinder 11 the internal combustion engine 10 a continuously variable valve train can be provided by simple means. As a result, the advantages of infinitely variable valve trains can be combined with the advantages of lower-lying camshafts with simple means.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
1111: Zylindercylinder
1212: Einlassventilintake valve
1313: Auslassventiloutlet valve
1414: Nockenwellecamshaft
1515: Ventiltriebvalve train
1616: Kipphebelrocker arm
1717: Kipphebelrocker arm
1818: Stoßstangebumper
1919: Stoßstangebumper
2020: Schwinghebelrocker
2121: Schwinghebelrocker
2222: SchwinghebeldrehachseRocker axis of rotation
2323: Rollerole
2424: RollendrehachseRoller rotation axis
25 25: Einlassnockeintake cam
2626: Rollenhalterroll holder
2727: Bolzenbolt
2828: RollenhalterdrehachseRoll holder axis of rotation

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102004057438 A1 [0006, 0006]

Claims

Internal combustion engine, in particular marine diesel engine, with at least one cylinder ( 11 ), wherein the or each cylinder ( 11 ) as gas exchange valves in each case at least one inlet valve ( 12 ) and at least one outlet valve ( 13 ), wherein the or each inlet valve ( 12 ) and the or each exhaust valve ( 13 ) of the or each cylinder ( 11 ) via one with a lower camshaft ( 14 ) cooperating valve drive ( 15 ) is controllable, wherein the valve train ( 15 ) for the or each of the same to be controlled by the inlet valve ( 12 ) and for the or each exhaust valve to be controlled by it ( 13 ) of the or each cylinder ( 11 ) a rocker arm ( 16 . 17 ), a bumper ( 18 . 19 ) and a rocker arm ( 20 . 21 ), wherein the respective rocker arm ( 16 . 17 ) with a first end to the respective to be controlled gas exchange shuttle valve ( 12 . 13 ) and with a second end with the respective bumper ( 18 . 19 ) is hingedly connected at an upper end thereof, wherein the respective bumper ( 18 . 19 ) at a lower end thereof with the respective rocker arm ( 20 . 21 ) is in operative connection, and wherein the respective rocker arm ( 20 . 21 ) at a first end thereof about a swing lever pivot axis (Fig. 22 ) is pivotable and at a second end a roll ( 23 ), which around a roller rotation axis ( 24 ) is rotatable and on a cam, namely on an intake cam or an exhaust cam, the camshaft ( 14 ), characterized in that the or each intake cam of the camshaft ( 14 ) to provide one for the or each inlet valve ( 12 ) continuously variable valve drive in the axial direction of the same is conically contoured in cross-section, the roller ( 23 ) each with at least one inlet valve ( 12 ) cooperating rocker arm ( 20 ) of the valvetrain from a roll holder ( 26 ) and together with the roll holder ( 26 ) about a roll holder axis of rotation ( 28 ) which is transverse to the rocker arm pivot axis ( 22 ) and transversely to the roller axis of rotation ( 24 ) runs.

Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the or each exhaust cam of the camshaft ( 14 ) for providing one for the or each outlet valve ( 13 ) continuously variable valve drive in the axial direction of the same is conically contoured in cross-section, the roller ( 23 ) each with at least one outlet valve ( 13 ) cooperating rocker arm ( 21 ) of the valvetrain from a roll holder ( 26 ) and together with the roll holder ( 26 ) about a roll holder axis of rotation ( 28 ) which is transverse to the rocker arm pivot axis ( 22 ) and transversely to the roller axis of rotation ( 24 ) runs.

Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that the respective roller holder axis of rotation ( 28 ) the respective roller rotation axis ( 24 ) cuts.

Internal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the respective roller holder axis of rotation ( 28 ) the respective oscillating lever pivot axis ( 22 ) cuts.

Internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the respective parallel-displaced roll holder axis of rotation ( 28 ) the respective oscillating lever pivot axis ( 22 ) cuts.

Internal combustion engine according to claim 4 or 5, characterized in that the respective roller holder axis of rotation ( 28 ) or the respective parallel shifted roller holder axis of rotation ( 28 ) and the respective oscillating lever pivot axis ( 22 ) an angle of 90 ° ± 30 °, preferably an angle of 90 ° ± 15 °.

Internal combustion engine according to claim 4 or 5, characterized in that the respective roller holder axis of rotation ( 28 ) or the respective parallel shifted roller holder axis of rotation ( 28 ) perpendicular to the respective oscillating lever pivot axis ( 22 ) runs.

Valve train ( 15 ) for at least one gas exchange valve of an internal combustion engine, wherein the respective gas exchange valve ( 12 . 13 ) starting from a lower camshaft ( 14 ) is controllable, wherein the valve drive for the or each to be controlled gas exchange shuttle valve a rocker arm ( 16 . 17 ), a bumper ( 18 . 19 ) and a rocker arm ( 20 . 21 ), wherein the respective rocker arm ( 16 . 17 ) acts with a first end on the respective to be controlled gas exchange change-over valve and with a second end with the respective bumper ( 18 . 19 ) is hingedly connected at an upper end thereof, wherein the respective bumper ( 18 . 19 ) at a lower end thereof with the respective rocker arm ( 20 . 21 ) is in operative connection, and wherein the respective rocker arm ( 20 . 21 ) at a first end thereof about a swing lever pivot axis (Fig. 22 ) is pivotable and at a second end a roll ( 23 ), which around a roller rotation axis ( 24 ) is rotatable and rolls on a cam of the camshaft, characterized in that at least one cam of the camshaft ( 14 ) for providing a for the respective gas exchange valve ( 12 . 13 ) continuously variable valve drive in the axial direction of the same is conically contoured in cross-section, the roller ( 23 ) of that rocker arm ( 20 . 21 ), which cooperates with a conically contoured cam, of a roll holder ( 26 ) and together with the roll holder ( 26 ) about a roll holder axis of rotation ( 28 ) is pivotable, the cross to the oscillating lever pivot axis ( 22 ) and transversely to the roller axis of rotation ( 24 ) of the respective rocker arm ( 20 . 21 ) runs.

Valve gear according to claim 8, characterized by features according to one of claims 3 to 7.