DE102016210979A1

DE102016210979A1 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102016210979A1
Application number: DE102016210979.0A
Authority: DE
Inventors: Patrick Altherr; David Moczko; Peer Niekamp
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-12-21
Also published as: US20170362969A1; US10247063B2; CN107524490B; JP2017227215A; CN107524490A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb (1), – mit einer Nockenwelle (3) und einem Nockenfolger (4), – mit einem drehfest auf der Nockenwelle (3) angebrachtem ersten Nocken (5a) und einem drehfest und axial benachbart zum ersten Nocken (5a) angeordneten zweiten Nocken (5b), – wobei der Nockenfolger (4) in einer ersten Position mit dem ersten Nocken (5a) und in einer zweiten Position mit dem zweiten Nocken (5b) antriebsverbunden ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass zum Verstellen der Eingriffselemente (8a, 8b) eine Steuerwelle (11) oder ein Steuerschieber (12) vorgesehen ist, die/der in einer ersten Stellung einen Anschlag für das erste Eingriffselement (8a) und in mindestens einer zweiten Stellung einen Anschlag für das zweite Eingriffselement (8b) bildet und damit in der ersten Stellung das erste Eingriffselement (8a) in seine Schaltposition und in der zweiten Stellung das zweite Eingriffselement (8b) in seine Schaltposition verstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle und einem Nockenfolger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventiltrieb.
Aus der DE 199 45 340 A1 ist ein gattungsgemäßer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle und einem Nockenfolger sowie mit einem drehfest auf der Nockenwelle angebrachten ersten Nocken und einem drehfest und axial benachbart zum ersten Nocken angeordneten zweiten Nocken bekannt. Der Nockenfolger ist dabei in einer ersten Position mit dem ersten Nocken und in einer zweiten Position mit dem zweiten Nocken antriebsverbunden.
Nachteilig bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Ventiltrieb ist jedoch, dass dieser einen Aktuator zur Überführung des Nockenfolgers von seiner ersten in seine zweite Position erfordert, wobei derartige Aktuatoren nicht nur vergleichsweise teuer, insbesondere auch hinsichtlich ihres Montageaufwands, sind, sondern zudem auch einen nicht zu unterschätzenden Bauraumbedarf erfordern, was insbesondere im Bereich von engen Motorräumen zunehmend problematisch ist.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Ventiltrieb der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die insbesondere kostengünstiger herstellbar ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, erstmals einen Ventiltrieb mit einem verstellbaren Nockenfolger anzugeben, der ohne eigentlichen aktiven Aktuator zur Verstellung des Nockenfolgers auskommt. Der Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine weist dabei in bekannter Weise eine Nockenwelle sowie einen Nockenfolger auf, sowie einen drehfest auf der Nockenwelle angebrachten ersten Nocken und einen drehfest und axial benachbart zum ersten Nocken angeordneten zweiten Nocken. Der Nockenfolger ist dabei in einer ersten Position mit dem ersten Nocken und in einer zweiten Position mit dem zweiten Nocken antriebsverbunden. Erfindungsgemäß ist nun eine Verstelleinrichtung vorgesehen, welche ein verstellbares erstes mechanisches Eingriffselement aufweist, das mit wenigstens einer an der Nockenwelle angeordneten ersten Kulissenführung zusammenwirkt und ein verstellbares zweites mechanisches Eingriffselement, welches mit wenigstens einer an der Nockenwelle angeordneten zweiten Kulissenführung zusammenwirkt. Das erste und zweite Eingriffselement sind dabei jeweils zwischen einer Grundposition, in welcher kein Kontakt mit der zugehörigen Kulissenführung besteht, und einer Schaltposition, in welcher das jeweilige Eingriffselement mit der zugehörigen Kulissenführung zusammenwirkt, verstellbar. Zur Verstellung der Eingriffselemente in ihre jeweilige Schaltposition ist dabei nun erfindungsgemäß kein Aktuator, sondern lediglich eine Steuerwelle oder ein Steuerschieber vorgesehen, die/der in einer ersten Stellung einen Anschlag für das erste Eingriffselement und in mindestens einer zweiten Stellung einen Anschlag für das zweite Eingriffselement bildet und damit in der ersten Stellung das erste Eingriffselement in seine Schaltposition und in der zweiten Stellung das zweite Eingriffselement in seine Schaltposition verstellt. In der ersten Stellung weist dabei die Steuerwelle bzw. der Steuerschieber für das zweite Eingriffselement keinen Anschlag, sondern bspw. einen Durchgriff auf, sodass die Steuerwelle bzw. der Steuerschieber in der jeweiligen ersten Stellung das zweite Eingriffselement nicht betätigt. Mit dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb ist somit erstmals ein Verstellen des jeweiligen Eingriffselements in seine Schaltposition ausschließlich über einen Anschlag und ohne aktiv zu schaltenden Aktuator möglich, so dass ein Aktuator an sich entfallen kann, wodurch nicht nur Kostenvorteile, sondern auch erhebliche Montage- und Bauraumvorteile erzielt werden können. Zudem muss auch keine separate Energieversorgung für einen derartigen Aktuator vorgehalten bzw. verlegt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Steuerwelle als Nockenwelle ausgebildet. Mittels einer derartigen Nockenwelle kann durch ein einfaches Verdrehen der Steuerwelle ein Anschlag für das erste oder zweite Eingriffselement bereitgestellt und dieses darüber je nach Drehstellung der Nockenwelle betätigt werden oder nicht. Eine derartige Nockenwelle kann dabei bspw. von einem Elektromotor, insbesondere einem Schrittmotor, verdreht werden. Um eine Fail Safe Funktion zu realisieren, kann die Steuerwelle bzw. der Steuerschieber bspw. in eine vordefinierte Stellung mittels Feder vorgespannt sein.
Bei einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Steuerwelle zwei erste Öffnungen und zwei, insbesondere orthogonal, abgewinkelt dazu ausgerichtete zweite Öffnungen auf, die quer zur Längsachse der Steuerwelle verlaufen und wobei die Steuerwelle je nach Drehstellung entweder das erste Eingriffselement oder das zweite Eingriffselement betätigt. In einer ersten Drehstellung betätigt somit die Steuerwelle das erste Eingriffselement, indem dieses gegen die in diesem Fall als Anschlag dienende Steuerwelle gedrückt wird. Die Öffnungen können dabei als Durchgangsöffnungen oder nur als sacklochartige Öffnungen ausgebildet sein.
Das zweite Eingriffselement kann in dieser Drehstellung der Steuerwelle jedoch durch die orthogonal dazu ausgerichtete zweite Öffnung hindurch tauchen und erfährt dadurch keinen Widerstand an der Steuerwelle, die zu einem Schalten des zweiten Eingriffselements führen würde. Ähnlich wie bei der Ausführungsform mit der Nockenwelle reicht dabei bereits eine Verdrehung einen vorbestimmten Winkel, bei orthogonal zueinander ausgerichteten Öffnungen um 90°, zum Betätigen des ersten oder zweiten Eingriffselements.
Bei einer weiteren alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist der Steuerschieber zwei Durchgangsöffnungen auf, wobei der Steuerschieber je nach Schiebestellung entweder das erste Eingriffselement oder das zweite Eingriffselement betätigt. Auch hierbei dient der Steuerschieber wieder als Anschlag für eines der beiden Eingriffselemente, während in dieser Stellung das jeweilige andere Eingriffselement durch die zugehörige Durchgangsöffnung hindurch taucht und damit den Steuerschieber ungehindert quert.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist der Nockenfolger einen Rollenbolzen sowie eine drehbar darauf gelagerte Rolle auf. Die Eingriffselemente sind dabei vorzugsweise durch den Rollenbolzen geführt und dadurch ohne weitere Halterung am Nockenfolger befestigt. In dem Rollenbolzen selbst kann darüber hinaus für jedes Eingriffselement eine Arretiervorrichtung angeordnet sein, die jeweils ein federbeaufschlagtes Arretierelement aufweist, das gegen eine zugehörige Arretierausnehmung am zugehörigen Eingriffselement vorgespannt ist und dieses in seiner Grundposition oder Schaltposition arretiert. Die Arretiervorrichtung bildet somit zwei Raststellungen, nämlich die Grundposition bzw. die Schaltposition des Eingriffselements, wobei sowohl in der Grundposition als auch in der Schaltposition das federbeaufschlagte Arretierelement in die jeweils zugehörige Arretierausnehmung, die am Eingriffselement angeordnet ist, eingreift. Eine derartige Arretiervorrichtung sichert auf einfache, kostengünstige, zugleich aber zuverlässige Art und Weise die jeweils vordefinierte Position des Eingriffselements.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zur Verstellung der Steuerwelle oder des Steuerschiebers eine Stelleinrichtung, insbesondere ein Elektromotor oder elektrischen Steller, vorgesehen. Ein derartiger Elektromotor kann somit die vergleichsweise geringen Stellbewegungen der Steuerwelle bzw. des Steuerschiebers problemlos bewältigen und ist zudem kostengünstig und kompakt, was insbesondere im Bereich von beengten, modernen Motorräumen von großem Vorteil ist.
Zweckmäßig weist die erste Kulissenführung am Ende eine Rampenstruktur auf, die derart ausgebildet ist, dass das erste Eingriffselement außer Eingriff mit der ersten Kulissenführung gebracht und damit in seine Grundposition überführt werden kann. Eine derartige Rampenstruktur kann dabei durch eine stetig geringer werdende Nuttiefe der Kulissenführung einfach erreicht werden. In gleicher Weise kann eine derartige Rampenstruktur selbstverständlich auch an der zweiten Kulissenführung vorgesehen werden.
Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine mit dem zuvor beschriebenen Ventiltrieb auszustatten, wodurch eine Brennkraftmaschine geschaffen werden kann, die bauraumoptimiert und kostengünstig ist.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch,
1 einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer als Nockenwelle ausgebildeten Steuerwelle,
2 eine alternative Ausführungsform der Steuerwelle,
3 eine alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiltriebs mit einem Steuerschieber.
Entsprechend den 1 bis 3 weist ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb 1 einer im Übrigen nicht gezeigten Brennkraftmaschine 2 eine Nockenwelle 3 sowie einen Nockenfolger 4 auf. Drehfest auf der Nockenwelle 3 angeordnet sind dabei ein erster Nocken 5a sowie ein zweiter Nocken 5b, dessen Nockenprofile alternativ vom Nockenfolger 4 abgegriffen und an ein zugeordnetes Ventil, bspw. ein Einlassventil oder ein Auslassventil eines Zylinders, übertragen werden können. Dabei weisen die beiden Nocken 5a, 5b unterschiedliche Nockenprofile auf, wobei rein theoretisch bspw. der Nocken 5b lediglich aus einem Grundkreis bestehen kann und dadurch eine Zylinderabschaltung bewirkt.
In einer ersten Position greift eine Rolle 6 des Nockenfolgers 4 das Nockenprofil des Nockens 5a ab, während die Rolle 6 des Nockenfolgers 4 in der zweiten Position mit dem zweiten Nocken 5b antriebsverbunden ist und dadurch dessen Profil abgreift. Die Rolle 6 ist dabei drehbar auf einem Rollenbolzen 7 gelagert. Erfindungsgemäß ist nun eine Verstelleinrichtung 10 vorgesehen, die ein verstellbares erstes mechanisches Eingriffselement 8a aufweist, welches mit wenigstens einer an der Nockenwelle 3 angeordneten ersten Kulissenführung 9a zusammenwirkt. Darüber hinaus vorgesehen ist ein verstellbares zweiten mechanisches Eingriffselement 8b, das mit wenigstens einer an der Nockenwelle 3 angeordneten zweiten Kulissenführung 9b zusammenwirkt. Das erste und zweite Eingriffselement 8a, 8b sind dabei jeweils zwischen einer Grundposition, in welcher kein Kontakt mit der zugehörigen Kulissenführung 9a, 9b besteht, und einer Schaltposition, in welcher das jeweilige Eingriffselement 8a, 8b mit der zugehörigen Kulissenführung 9a, 9b zusammenwirkt, verstellbar.
Gemäß den 1 bis 3 befindet sich dabei das erste Eingriffselement 8a in seiner Grundposition, während sich das zweite Eingriffselement 8b in seiner Schaltposition befindet und mit der zugehörigen Kulissenführung 9b an der Nockenwelle 3 zusammenwirkt.
Erfindungsgemäß vorgesehen ist nun eine Steuerwelle 11 (vgl. die 1 und 2) oder ein Steuerschieber 12 (vgl. die 2 und 3) die/der in einer ersten Stellung einen Anschlag für das erste Eingriffselement 8a und in mindestens einer zweiten Stellung einen Anschlag für das zweite Eingriffselement 8b bildet und damit in der ersten Stellung das erste Eingriffselement 8a in seine Schaltposition und in der zweiten Stellung das zweite Eingriffselement 8b in seine Schaltposition verstellt. Gemäß der 1 ist dabei die Steuerwelle 1 als Nockenwelle 13 ausgebildet und besitzt erste und zweite Steuernocken 14, 15, wobei zumindest der Steuernocken 14 je nach Drehstellung zum Verstellen des jeweils damit zusammenwirkenden Eingriffselements 8a, 8b in dessen Schaltposition ausgebildet ist.
Dabei kann zumindest ein Steuernocken 14, 15 erfindungsgemäß so ausgeführt sein, dass durch ein Drehen der Steuerwelle 11 zumindest ein Eingriffselement 8a, 8b direkt in seine Schaltposition verstellt wird. Auch denkbar ist, dass die Steuernocken 14, 15 so angeordnet sind, dass je nach Verdrehwinkel unterschiedliche Zylinder ansteuerbar bzw. zuschaltbar sind. Hierdurch ist es zum Beispiel möglich, unterschiedliche Zylinder in einem Motorbremsbetrieb zu betreiben und die Bremsleistung durch zu- bzw. abschalten eines weiteren Zylinders zu steigern oder zu senken.
Betrachtet man die Steuerwelle 11 gemäß der 2, so kann man erkennen, dass diese zwei erste Öffnungen 16 und zwei orthogonal dazu ausgerichtete zweite Öffnungen 17 aufweist, wobei die Steuerwelle 11 je nach Drehstellung entweder das erste Eingriffselement 8a oder das zweite Eingriffselement 8b betätigt. Im gezeigten Beispiel sind die Öffnungen 16, 17 orthogonal zueinander ausgerichtet, wobei selbstverständlich klar ist, dass diese auch unter einem anderen Winkel zueinander orientiert sein können. In dem gemäß der 2 dargestellten Zustand zeigt die erste Öffnung 16 in die Bildebene hinein und verläuft dadurch quer zu einer Verstellrichtung 18 der Eingriffselemente 8a, 8b, wodurch die Steuerwelle 11 einen Anschlag für das zweite Eingriffselement 8b bildet. In dieser Stellung fluchtet die zweite Öffnung 17 mit dem ersten Eingriffselement 8a, so dass dieses bei einer Aufwärtsbewegung des Nockenfolgers 4 in die Öffnung 17 eingreifen kann und dadurch nicht von der Steuerwelle 11 verstellt wird. Das zweite Eingriffselement 8b hingegen schlägt mit seinem Kopf an der Steuerwelle 11 an und wird dadurch von seiner Grundposition in seine Schaltposition verstellt.
Gemäß der 2 ist dabei eine Stelleinrichtung 19 zum Verdrehen der Steuerwelle 11 gezeigt, bspw. ein Elektromotor oder elektrischen Steller, wobei die Stelleinrichtung 19 selbstverständlich auch hydraulisch oder pneumatisch betrieben werden kann. In gleicher Weise kann die gemäß der 2 dargestellte Steuerwelle 11 zum Verstellen der jeweiligen Eingriffselemente 8a, 8b von deren Grundposition in deren Schaltposition auch translatorisch verstellt werden, so dass in diesem Fall kein Verdrehen der Steuerwelle 11 erfolgt und diese in diesem Fall als Steuerschieber 12 ausgebildet ist.
Bei der gemäß der 3 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ventiltriebs ist ein vergleichsweise einfacher Steuerschieber 12 vorgesehen, der lediglich zwei Durchgangsöffnungen 17' aufweist, die hinsichtlich ihrer Funktion den zweiten Durchgangsöffnungen 17 gemäß der 2 entsprechen und dadurch ein Eintauchen des jeweiligen Eingriffselements 8a, 8b durch die zugehörige Durchgangsöffnung 17', je nach Stellung des Steuerschiebers 12, ermöglichen. Der gemäß der 3 dargestellte Steuerschieber 12 braucht somit keine weiteren Durchgangsöffnungen, sondern wird einfach durch eine Verschiebung entlang der Richtung 20 so verschoben, dass der Steuerschieber 12 einmal für das jeweilige Eingriffselement 8a, 8b als Anschlag dient und für das andere Eingriffselement 8b, 8a die Möglichkeit zum Durchtritt durch die jeweilige Durchgangsöffnung 17‘ bietet, so dass diese nicht durch den Steuerschieber 12 betätigt wird.
Die Steuerwelle 11 ist auch durchgängig für mehrere Zylinder denkbar. In diesem Fall, hätte der Steuernocken 14, 15 eine andere Form, um die Zylinder dann mit der durchgängigen Steuerwelle 11 trotzdem sequentiell schalten zu können. Dies wird nötig, da beim sequentiellen Schalten die Steuerwelle 11 in andere Positionen gedreht wird. Um das sequentielle Schalten auch mit den anderen beiden Ausführungsformen, der Steuerwelle 11 mit (Durchgangs-)Öffnungen 16, 17 und dem Steuerschieber 12 (Lochblech), zu vereinen, sollten diese ebenfalls angepasst werden. Der Steuerschieber 12 sollte gegebenenfalls Langlöcher aufweisen und die Steuerwelle 11 mit den Öffnungen 16, 17 kann mit mehreren Öffnungen 16, 17 an unterschiedlichen Positionen ausgestattet sein.
In den meisten gezeigten Ausführungsformen ist es dabei so, dass ein bislang erforderlicher separater Aktuator zum Verstellen des jeweils zugehörigen Eingriffselements 8a, 8b nunmehr entfallen kann, wodurch der erfindungsgemäße Ventiltrieb 1 kostengünstiger, kompakter bauend und mit verbesserter Funktionssicherheit ausgebildet werden kann. Eine Verstellung des jeweiligen Eingriffselements 8a, 8b von dessen Grundposition in dessen Schaltposition erfolgt dabei vorzugsweise durch eine Aufwärtsbewegung des Nockenfolgers 4 und im Zuge dieser durch ein Anschlagen des jeweiligen Eingriffselements 8a, 8b an die Steuerwelle 11 bzw. den Steuerschieber 12, woraufhin das Eingriffselement 8a, 8b verstellt wird. Eine zusätzliche und separat mit Energie zu versorgende Stelleinrichtung bzw. ein zusätzlicher und separat mit Energie zu versorgender Aktuator zum Verstellen der Eingriffselemente 8a, 8b wird bei diesen Ausführungsformen somit nicht gebraucht. Die einzelnen Steuernocken 14, 15 bzw. die Öffnungen 16, 17, 17' sind dabei so angeordnet bzw. ausgebildet, dass nur ein zugehöriger Zylinder von der Umschaltung betroffen ist oder bspw. auch alternierend verstellt werden kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann auch ein Steuernocken 15 mit einem Nullhub vorgesehen sein, wobei bei einem Nullhub Nocken-Zylinderabschaltung oder bei einem Nocken mit sehr kleinem Hub Motorbremsbetrieb ein Steuernocken 14 so ausgeführt sein muss, dass beim Drehen der Steuerwelle 11 das Eingriffselement 8a, 8b direkt aktiviert wird, ohne den Nockenhub (da nicht vorhanden). Hierbei wird die Drehbewegung der Steuerwelle über die Steuernockenkontur in eine Linearbewegung überführt dadurch in Kontakt mit dem Eingriffselement 8a, 8b kommt und dadurch dieses in axialer Richtung verstellt. Die Rückstellung des Eingriffselements 8a, 8b erfolgt über eine Rampenstruktur in der Kulissenführung 9a.
Betrachtet man nochmals die 1 bis 3, so kann man erkennen, dass die Eingriffselemente 8a, 8b durch den Rollenbolzen 7 geführt und dadurch von diesem gehalten sind. Darüber hinaus ist in dem Rollenbolzen 7 für jedes Eingriffselement 8a, 8b vorzugsweise eine Arretiereinrichtung 21 angeordnet, die jeweils ein federbeaufschlagtes Arretierelement 22 aufweist, das gegen eine zugehörige Arretierausnehmung 23 am zugehörigen Eingriffselement 8a, 8b vorgespannt ist und dieses in zwei unterschiedlichen Raststellungen in seiner Grundposition oder Schaltposition arretiert, wie dies gemäß den 1 bis 3 deutlich gezeigt ist.
Eine Rückstellung des jeweiligen Eingriffselements 8a, 8b von dessen Schaltposition in dessen Grundposition kann bspw. durch eine nicht näher gezeigte Rampenstruktur der jeweils zugehörigen Kulissenführung 9a, 9b erfolgen, die bspw. durch eine Verringerung der Nuttiefe realisiert wird. Es kann somit vorgesehen sein, dass wahlweise oder kumulativ die erste Kulissenführung 9a am Ende eine Rampenstruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das erste Eingriffselement 8a außer Eingriff mit der ersten Kulissenführung 9a und in seine Grundposition gebracht wird, und/oder dass die zweite Kulissenführung 9b am Ende eine Rampenstruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das zweite Eingriffselement 8b außer Eingriff mit der zweiten Kulissenführung 9b und in seine Grundposition gebracht wird.
Zusätzlich kann eine Sicherungseinrichtung 24 vorgesehen sein, die die Steuerwelle 11 oder den Steuerschieber 12 in eine vordefinierte Position stellt und damit ein fail safe realisiert. Die Rückstellung kann z.B. durch eine Feder 25 erfolgen oder innerhalb der Stelleinrichtung 19, insbesondere innerhalb des elektrischen Stellers, erfolgen. Die vordefinierte Position kann z.B. durch eine federbeaufschlagte Rastposition realisiert werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb 1 und insbesondere der erfindungsgemäßen Steuerwelle 11 bzw. dem Steuerschieber 12, der bspw. als kostengünstiges Lochblech ausgebildet sein kann, kann eine besonders einfache, da keine Aktuatoren erforderliche Verstellung der Eingriffselemente 8a, 8b von deren Grundposition in deren Schaltposition bewirkt werden. Hierdurch lässt sich der gesamte Ventiltrieb 1 nicht nur kostengünstiger, sondern auch kompakter und funktionssicherer herstellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19945340 A1 [0002]

Claims

Ventiltrieb (1) für eine Brennkraftmaschine (2), – mit einer Nockenwelle (3) und einem Nockenfolger (4), – mit einem drehfest auf der Nockenwelle (3) angebrachten ersten Nocken (5a) und einem drehfest und axial benachbart zum ersten Nocken (5a) angeordneten zweiten Nocken (5b), – wobei der Nockenfolger (4) in einer ersten Position mit dem ersten Nocken (5a) und in einer zweiten Position mit dem zweiten Nocken (5b) antriebsverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass – eine Verstelleinrichtung (10) vorgesehen ist, die ein verstellbares erstes mechanisches Eingriffselement (8a) aufweist, welches mit wenigstens einer an der Nockenwelle (3) angeordneten ersten Kulissenführung (9a) zusammenwirkt, und ein verstellbares zweites mechanisches Eingriffselement (8b), welches mit wenigstens einer an der Nockenwelle (3) angeordneten zweiten Kulissenführung (9b) zusammenwirkt, – das erste und zweite Eingriffselement (8a, 8b) jeweils zwischen einer Grundposition, in welcher kein Kontakt mit der zugehörigen Kulissenführung (9a, 9b) besteht, und einer Schaltposition, in welcher das jeweilige Eingriffselement (8a, 8b) mit der zugehörigen Kulissenführung (9a, 9b) zusammenwirkt, verstellbar sind, – eine Steuerwelle (11) oder ein Steuerschieber (12) vorgesehen ist, die/der in einer ersten Stellung einen Anschlag für das erste Eingriffselement (8a) und in mindestens einer zweiten Stellung einen Anschlag für das zweite Eingriffselement (8b) bildet und damit in der ersten Stellung das erste Eingriffselement (8a) in seine Schaltposition und in der zweiten Stellung das zweite Eingriffselement (8b) in seine Schaltposition verstellt.
Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (11) als Nockenwelle (13) mit ersten und mindestens zweiten Steuernocken (14, 15) ausgebildet ist.
Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass – zumindest ein Steuernocken (14, 15) so ausgeführt ist, dass durch ein Drehen der Steuerwelle (11) zumindest ein Eingriffselement (8a, 8b) direkt in seine Schaltposition verstellt wird, und/oder – zumindest ein Nocken (5a, 5b) einen Nullhub oder einen Hub kleiner 6mm aufweist, und zumindest ein Steuernocken (14) derart ausgebildet ist, dass beim Drehen der Steuerwelle (11) das Eingriffselement (8a, 8b) direkt aktiviert wird, ohne die Hebelbewegung zu nutzen bzw ohne, dass eine Hebelbewegung stattfindet.
Ventiltrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuernocken (14, 15) so angeordnet sind, dass je nach Verdrehwinkel unterschiedliche Zylinder ansteuerbar bzw. zuschaltbar oder abschaltbar sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (11) zwei erste Öffnungen (16) und zwei abgewinkelt dazu ausgerichtete zweite Öffnungen (17) aufweist, wobei die Steuerwelle (11) je nach Drehstellung als Anschlag für entweder das erste Eingriffselement (8a) oder das zweite Eingriffselement (8b) dient und dieses betätigt.
Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerschieber (12) zwei Durchgangsöffnungen (17') aufweist, wobei der Steuerschieber (12) je nach Schiebestellung entweder als Anschlag für entweder das erste Eingriffselement (8a) oder das zweite Eingriffselement (8b) dient und dieses betätigt.
Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Nockenfolger (4) einen Rollenbolzen (7) und eine drehbar darauf gelagerte Rolle (6) aufweist.
Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente (8a, 8b) durch den Rollenbolzen (7) geführt sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Rollenbolzen (7) für jedes Eingriffselement (8a, 8b) eine Arretiervorrichtung (21) angeordnet ist, die jeweils ein federbeaufschlagtes Arretierelement (22) aufweist, das gegen eine zugehörige Arretierausnehmung (23) am zugehörigen Eingriffselement (8a, 8b) vorgespannt ist und dieses in seiner Grundposition oder Schaltposition arretiert.
Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – die erste Kulissenführung (9a) am Ende eine Rampenstruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das erste Eingriffselement (8a) außer Eingriff mit der ersten Kulissenführung (9a) und in seine Grundposition gebracht wird, und/oder – die zweite Kulissenführung (9b) am Ende eine Rampenstruktur aufweist, die derart ausgebildet ist, dass das zweite Eingriffselement (8b) außer Eingriff mit der zweiten Kulissenführung (9b) und in seine Grundposition gebracht wird.
Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dass zur Verstellung der Steuerwelle (11) oder des Steuerschiebers (12) eine Stelleinrichtung (19), insbesondere ein Elektromotor oder elektrischen Steller, vorgesehen ist.
Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerwelle (11) oder der Steuerschieber (12) eine Sicherungseinrichtung (24) aufweist, die die Steuerwelle (11) oder den Steuerschieber (12) in eine vordefinierte Position stellt.
Ventiltrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungseinrichtung (24) eine Feder (25) aufweist, die die Steuerwelle (11) oder den Steuerschieber (12) in die vordefinierte Position vorspannt.
Brennkraftmaschine (2) mit einem Ventiltrieb (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.