DE102018111971A1 - Variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors - Google Patents

Variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors Download PDF

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Abstract

Variabler Ventiltrieb (4) eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil (12) pro Zylinder in einem Zylinderkopf (2) des Verbrennungskolbenmotors, dessen Ventilhub jeweils durch wenigstens einen Nocken (8, 10) einer Nockenwelle (6) vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (14) selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil (12) übertragbar ist, wobei jeweils in einer Querbohrung der Schlepphebel axialbeweglich geführte Schaltbolzen (48) über blattfederartige Verbindungselemente (28) mit mindestens einer als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange (20, 34) verbunden sind, welche oberhalb der Schlepphebel (14) parallel zur Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators (26) längsverschiebbar sind, wobei die Verbindungselemente mit ihrem oberen Ende (30) an der mindestens einen Schaltstange befestigt sind und mit ihrem unteren Ende an einer äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens (48) anliegen, wobei die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange eine ausreichend großen Steifigkeit aufweist. Hierbei ist vorgesehen, dass die mindestens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange (20, 34) im Bereich der Trennebene (16) zwischen dem Zylinderkopf (2) und einem Zylinderkopfdeckel in Richtung derer Längserstreckung axial beweglich geführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder in einem Zylinderkopf des Verbrennungskolbenmotors, dessen Ventilhub jeweils durch wenigstens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil übertragbar ist, wobei jeweils in einer Querbohrung der Schlepphebel axialbeweglich geführte Schaltbolzen über als Blattfedern ausgebildete Verbindungselemente mit mindestens einer als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange verbunden sind, welche oberhalb der schaltbaren Schlepphebel parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar sind, wobei die Blattfedern jeweils mit ihrem oberen Ende an der mindestens einen Schaltstange befestigt sind und mit ihrem unteren Ende an einer äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen, und bei dem die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange eine für deren Funktion ausreichend großen Steifigkeit aufweist.
  • Schaltbare Schlepphebel der genannten Bauart werden bevorzugt in Ventiltrieben von Verbrennungskolbenmotoren verwendet, bei denen zur Zylinderabschaltung einzelner Zylinder in bestimmten Betriebsphasen, insbesondere im Teillastbetrieb, die Hubübertragung auf die betreffenden Gaswechselventile deaktiviert wird. Ein solcher Schlepphebel eines Ventiltriebs, bei dem der Innenhebel durch eine Axialverschiebung eines in einer Längsbohrung des Außenhebels axialbeweglich geführten Koppelbolzens gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder von dem Außenhebel entkoppelt und damit die Hubübertragung auf das zugeordnete Gaswechselventil abgeschaltet werden kann, ist aus der DE 10 2006 057 894 A 1 bekannt. Die hierzu erforderliche Stellkraft wird hydraulisch erzeugt, indem unter einem hohen Schaltdruck stehendes Hydrauliköl oder Motoröl über eine Bohrung im Kopf des Abstützelementes und eine Bohrung in der kalottenförmigen Aufnahme des Außenhebels in einen von der Längsbohrung und dem Koppelbolzen eingeschlossenen Druckraum geführt wird.
  • Ein ähnlicher Schlepphebel eines Ventiltriebs mit umgekehrter Schaltwirkung ist dagegen als dortige zweite Ausführungsform in der US 5 544 626 A beschrieben. Bei diesem bekannten Schlepphebel ist der Innenhebel durch eine Axialverschiebung eines in einer Längsbohrung des Außenhebels axialbeweglich geführten Koppelbolzens gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder mit dem Außenhebel koppelbar, wodurch die im kraftlosen Zustand abgeschaltete Hubübertragung auf das zugeordnete Gaswechselventil einschaltbar ist. Die erforderliche Stellkraft wird in diesem Fall elektromagnetisch erzeugt, indem die Magnetspule eines Elektromagneten, der außen axial benachbart zu dem Koppelbolzen an dem Außenhebel angeordnet ist, und dessen Anker starr mit dem Koppelbolzen verbunden ist, bestromt wird.
  • Sollen Gaswechselventile eines Verbrennungskolbenmotors gruppenweise selektiv abgeschaltet oder umgeschaltet werden, so sind bei einer hydraulischen Verstellung der Koppelelemente getrennte Schaltdruckleitungen mit jeweils einem zugeordneten Schaltventil und bei einer elektromagnetischen Verstellung der Koppelelemente getrennte elektrische Schaltleitungen erforderlich, deren Leitungszweige jeweils bis in die Schlepphebel geführt sind.
  • Da die Anordnung separater hydraulischer Schaltdruckleitungen oder elektrischer Schaltleitungen in einem Zylinderkopf eines Verbrennungskolbenmotors aufgrund beengter Platzverhältnisse relativ schwierig und aufwendig ist, wurde in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 101 792 A1 ein variabler Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors vorgeschlagen, bei dem der Ventilhub mehrerer funktionsgleicher Gaswechselventile mittels eines einzigen Aktuators umschaltbar ist.
  • Die schaltbaren Schlepphebel dieses Ventiltriebs weisen jeweils einen Primärhebel und einen Sekundärhebel auf. Der Primärhebel ist mit seinem einen Ende an dem Ventilschaft des zugeordneten Gaswechselventils sowie mit seinem anderen Ende an einem zugeordneten, gehäuseseitig gelagerten Abstützelement abgestützt und steht zwischen seinen Enden mit dem zugeordneten Primärnocken in Abgriffkontakt.
  • Der Sekundärhebel ist schwenkbar am Primärhebel gelagert, steht mit dem zugeordneten Sekundärnocken in Abgriffkontakt, und ist mittels eines verschiebbaren Koppelelementes mit dem Primärhebel koppelbar. Die Koppelelemente der schaltbaren Schlepphebel sind jeweils als ein axialbeweglich in einer Querbohrung des Primärhebels geführter Koppelbolzen ausgebildet, der mittels eines in einer Querbohrung des Sekundärhebels axialbeweglich gelagerten Schaltbolzens gegen die Rückstellkraft eines Federelements in eine gegenüberliegende Koppelbohrung des Sekundärhebels verschiebbar ist.
  • Jeder Schaltbolzen ragt mit seinem äußeren Ende aus dem Sekundärhebel heraus und steht an diesem über ein nach oben gerichtetes, als eine Blattfeder ausgebildetes Verbindungselement mit einer als Flachstab oder Schaltblech ausgebildeten Schaltstange einer Stellvorrichtung in Stellverbindung. Die wenigstens Schaltstange ist oberhalb der Schlepphebel parallel zur zugeordneten Nockenwelle angeordnet sowie mittels eines Linearaktuators gegen die Rückstellkraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar. Die Blattfedern sind nach Art einer Sicherungsscheibe jeweils durch das Aufstecken mit Eingriff einer endseitig offenen Bohrung in eine an dem äußeren Ende des jeweiligen Schaltbolzens angeordnete Ringnut gelenkig an den Schaltbolzen befestigt und greifen mit ihrem anderen, oberen Ende in jeweils eine zugeordnete Öffnung der Schaltstange ein. Mögliche Ausführungen einer derartigen Gelenkverbindung zwischen einer Blattfeder einer Stellvorrichtung und einem Schaltbolzen eines schaltbaren Schlepphebels sind beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten DE 10 2017 119 653 A 1 angegeben.
  • Sofern mehrere dieser als Schaltblech ausgebildeten Schaltstangen zur Betätigung von schaltbaren Schlepphebeln an einer Seite eines Zylinderkopfes vorgesehen sind, sind diese zur Schaltbetätigung mittels eines axial endseitig angeordneten Mehr-Pin-Linearaktuators lateral verschiebbar. Um eine sichere Betätigung der schaltbaren Schlepphebel zu gewährleisten müssen alle Blattfedern dieses Betätigungssystems eine möglichst gleiche relative Position zueinander haben. Hierzu sind die als Schaltbleche ausgebildeten Schaltstangen möglichst nahe beieinander und möglichst in einer Ebene anzuordnen. Demnach ist die Lagerung der als Schaltbleche ausgebildeten Schaltstangen am Zylinderkopf von besonderer Bedeutung. Daher lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bauraumoptimale Lagerung für zumindest eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange am Zylinderkopf vorzustellen.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch einen variablen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Die Erfindung betrifft daher einen variablen Ventiltrieb eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil pro Zylinder in einem Zylinderkopf des Verbrennungskolbenmotors, dessen Ventilhub jeweils durch wenigstens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil übertragbar ist, wobei jeweils in einer Querbohrung der Schlepphebel axialbeweglich geführte Schaltbolzen über als Blattfedern ausgebildete Verbindungselemente mit mindestens einer als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange verbunden sind, welche oberhalb der schaltbaren Schlepphebel parallel zu der Nockenwelle angeordnet und mittels eines Linearaktuators aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar sind, wobei die Blattfedern jeweils mit ihrem oberen Ende an der mindestens einen Schaltstange befestigt sind und mit ihrem unteren Ende an einer äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens anliegen, und bei dem die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange eine für deren Funktion ausreichend großen Steifigkeit aufweist.
  • Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist vorgesehen, dass die mindestens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange im Bereich der Trennebene zwischen dem Zylinderkopf und einem Zylinderkopfdeckel in Richtung derer Längserstreckung axial beweglich geführt ist.
  • Die als Schaltblech ausgebildete wenigstens eine Schaltstange wird platzsparend und bauraumoptimal mit Bewegungsspiel im Bereich der Trennebene zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel lateral beweglich geführt. Hierzu sind im Bereich der üblicherweise planen Trennebene zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel zugeordnete Ausnehmungen ausgebildet. Diese Ausnehmungen können in beliebiger Winkellage zwischen waagerecht und senkrecht zur Trennebene des Zylinderkopfes ausgeführt sein. Dementsprechend kann die Schaltstangenführung eine flache, aus dem Material des Zylinderkopfes herausgearbeitete Ausnehmung oder ein nach oben offener Schlitz im Zylinderkopf sein, in welche die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange mit geringem Spiel angeordnet wird.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange mit Bewegungsspiel in den Ausnehmungen im Bereich der Trennebene zwischen dem Zylinderkopf und dem Zylinderkopfdeckel geführt ist, wobei diese Ausnehmungen mittels die mindestens eine als Schaltblech ausgeführte Schaltstange überdeckende Elemente verschlossen sind. Die genannten Ausnehmungen können beispielsweise jeweils mit einer oberen Nockenwellenlagerschale verschlossen werden, welche hierzu entsprechend verlängert ausgebildet sein muss. Ist dies aus bestimmten Gründen, beispielsweise wegen der Motordynamik, nicht erwünscht oder wegen Bauraumknappheit nicht möglich, lässt sich eine kleine, schmale Niederhalterplatte verwenden, die sich am Zylinderkopf verschrauben lässt, beziehungsweise auf andere Weise befestigt sein kann. Abhängig vom Motortyp und Automobilhersteller lässt sich die Zylinderkopfführung für die als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen auch mit anderen, bereits am Zylinderkopf vorhandenen Elementen verschließen, beispielsweise mit einem Kunststoffdeckel, einem metallischen Zylinderkopfdeckel oder durch das Gehäuse einer Hochdruckpumpe, einem sogenannten Hochdruckpumpendom in Verlängerung einer oberen Nockenwellenlagerschale.
  • Bei der Nutzung mehrerer als Schaltblech ausgebildeter Schaltstangen werden diese mit deren Flachseite mit geringem Abstand übereinander angeordnet. Hierbei dienen erhabene Clinch-Verbindungspunkte beziehungsweise Materialdurchsetzungen als Abstandshalter zwischen den Schaltblechen, welche bei der Befestigung der als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente an den als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen entstehen. Auf diese Weise wird eine Ölfilmbildung zwischen den als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen verhindert, die bei geringen Umgebungstemperaturen zum verstärkten Haften der als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen aneinander führen würde. Dadurch wird auch die Reibung aus Einflüssen der Ölviskosität reduziert.
  • Die als Schaltblech ausgebildeten langgestreckten Schaltstangen können auf der Einlassseite, der Auslassseite oder auch auf beiden Seiten im Zylinderkopf in den genannten Aussparungen aufgenommen sein.
  • Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit einem Ausführungsbeispiel beigefügt. In dieser zeigt
    • 1 eine isometrische Darstellung eines erfindungsgemäßen Zylinderkopfes eines Verbrennungskolbenmotors schräg von oben,
    • 2 eine ausschnittweise Vergrößerung des Zylinderkopfes gemäß 1,
    • 3 eine vergrößerte Schnittansicht durch den Zylinderkopf gemäß den 1 und 2 im Bereich einer oberen Nockenwellenlagerschale, und
    • 4 eine isometrische Darstellung eines schaltbaren Schlepphebels mit schematischer Darstellung des Zylinderkopfes und der Führung einer als Schaltblech ausgeführten Schaltstange im Zylinderkopf.
  • Bei dem in 1 bis 3 dargestellten Zylinderkopf 2 handelt es sich um einen Sechs-Zylindermotor mit jeweils zwölf Einlassventilen und zwölf Auslassventilen 12, welche mittels eines variablen Ventiltriebs 4 betätigbar sind. Der Zylinderkopf 2 weist eine plane Trennebene 16 auf, auf die ein nicht dargestellter Zylinderkopfdeckel aufsetzbar und befestigbar ist. Im Zylinderkopf 2 ist eine Auslassnockenwelle 6 angeordnet und dort in nicht bezeichneten unteren Lagerschalen siebenfach gelagert. Zudem ist die Auslassnockenwelle 6 an den genannten Lagerstellen mittels obere Nockenwellenlagerschalen 18 abgedeckt und gesichert. In einen Hochdruckpumpendom 24 sind zwei unmittelbar benachbarte obere Nockenwellenlagerschalen integriert, welche in der Trennebene 16 des Zylinderkopfes 2 ausgebildete Ausnehmungen 36 übergreifen. Weitere Ausnehmungen 36 sind benachbart zu jeder der oberen Nockenwellenlagerschalen 18 miteinander fluchtend im Bereich der Trennebene 16 des Zylinderkopfes 2 ausgebildet. Diese Ausnehmungen 36 dienen zur Führung wenigstens einer als Schaltblech ausgeführten Schaltstange 20.
  • Die als Schaltblech ausgebildete Schaltstange 20 ist an ihrem einem axialen Ende in Schaltverbindung mit einem Zwei-Pin-Linearaktuator 26. Zudem erstreckt sich diese Schaltstange 20 bis zur letzten oberen Nockenwellenlagerschale 18 am entgegengesetzten Ende der Auslassnockenwelle 6. Über dieser vergleichsweise langen und als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange 20 sind Niederhalter 22 in Form von Niederhalterplatten angeordnet, die an dem Zylinderkopf 2 mittels Schrauben 58 verschraubt sind und an den oberen Nockenwellenlagerschalen 18 verdrehgesichert anliegen. Die als Schaltblech ausgebildete Schaltstange 20 dient zur Betätigung der schaltbaren Schlepphebel 14 der Auslassventile 12 der aktuatorfernen letzten drei Zylinder dieses Verbrennungskolbenmotors mit sechs Zylindern.
  • Unterhalb dieser langen und als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange 20 ist eine in den 2 und 3 erkennbare untere, ebenfalls als Schaltblech ausgebildete kürzere Schaltstange 34 angeordnet, welche zur Betätigung der schaltbaren Schlepphebel 14 der ersten drei, dem Zwei-Pin-Linearaktuator 26 benachbarten Auslassventile 12 vorgesehen ist.
  • 4 zeigt, dass an der oberen als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange 20 als Blattfedern ausgebildete Verbindungselemente 28 für die letzten drei Zylinder jeweils mittels einer Clinch-Verbindung (Clinchpunkte 32) befestigt sind. 3 zeigt die Befestigung der als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 28 an der unteren als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange 34. Die um 90° abgebogenen jeweiligen Enden 30 der Verbindungselemente 28 sind hierbei durch Öffnungen 34a in der kürzeren, unteren Schaltstange 34 geführt. Zudem sind die blattfederartigen Verbindungselemente 28 mittels oben erhabenen Clinchpunkten kraft-, form- oder stoffschlüssig mit der unteren Schaltstange 34 verbunden.
  • Die um 90° nach unten abgebogenen und als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 28 dienen zum Umschalten der schaltbaren Schlepphebel 14 durch Einwirkung auf einen in 4 dargestellten Schaltbolzen 48, wie weiter unten noch beschrieben wird.
  • Durch die erhabenen Clinchpunkte 32 sind die als Schaltblech ausgeführte obere Schaltstange 20 und die als Schaltblech ausgeführte untere Schaltstange 34 auf Abstand 57 zueinander angeordnet und unabhängig voneinander verschiebbar in den Aussparungen 36 des Zylinderkopfes 2 geführt. Hierdurch kann sich zwischen der oberen als Schaltblech ausgeführten Schaltstange 20 und der unteren als Schaltblech ausgeführten Schaltstange 34 kein Ölfilm ansammeln, welcher bei niedrigen Temperaturen durch die erhöhte Viskosität des Schmieröls zu Schaltschwierigkeiten führen kann. Zudem wird ein Anhaften der beiden Schaltstangen 20, 34 aneinander sicher vermieden.
  • Die Auslassventile 12 jedes Zylinders sind über zugeordnete schaltbare Schlepphebei 14, deren Aufbau beispielhaft und schematisch in 4 dargestellt ist, hinsichtlich ihres übertragbaren Hubverlaufs abschaltbar. Die Außenhebel 38 der Schlepphebel 14 sind an ihren Aufnahmen jeweils an einem im Zylinderkopf 2 gelagerten Abstützelement 50 mit integriertem hydraulischen Ventilspielausgleichselement abgestützt.
  • Die den Auslassventilen 12 jedes Zylinders zugeordneten schaltbaren Schlepphebel 14 können jeweils eine abschaltbare Hubübertragung realisieren. Hierzu weist die Auslassnockenwelle 6 für die Auslassventile 12 jeweils einen ersten Nocken 8 und einen zweiten Nocken 10 auf. Die an den Schaltbolzen 48 der Schlepphebel 14 anliegenden, als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 28 stehen an ihren oberen umgebogenen Enden 30 in dem in 4 gezeigten Ausschnitt mit der als Schaltblech ausgeführten längeren Schaltstange 20 sowie mittelbar mit dem Zwei-Pin-Linearaktuator 26 in Stellverbindung. Die Schaltstange 20 ist bevorzugt als Stanzbauteil aus einem Stahl- oder Leichtmetallblech hergestelltes Schaltblech ausgebildet, sowie oberhalb der Schlepphebel 14 parallel zu der Auslassnockenwelle 6 angeordnet. Die als Schaltblech ausgeführte Schaltstange 20 ist den Schaltbolzen 48 der Schlepphebel 14 zugewandt ausgerichtet und in Führungsschlitzen 56 einer Nockenwellenlagerdeckelverlängerung 54 axial beweglich geführt. Die Führungsschlitze 56 sind vorliegend in den oberen Lagerschalenverlängerungen 54 der Auslassnockenwelle 6 angeordnet. Die Stellverbindung zwischen der als Schaltblech ausgeführten Schaltstange 20 und den Blattfedern 28 der Schlepphebel 14 ist durch den Eingriff der oberen Enden 30 der Blattfedern 28 in eine schlitzförmige Öffnung in der als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange 20 sowie anschließender Clinchverbindung 32 gegeben.
  • Die als Schaltblech ausgeführte obere Schaltstange 20 ist mittels des Zwei-Pin-Linearaktuators 26 aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar. Der Zwei-Pin-Linearaktuator 26 ist bevorzugt als ein Elektromagnet mit zwei in Spulenkörpern axial beweglich geführten Ankern ausgebildet, wobei die Anker mit Stößeln in Stellverbindung sind. Einer dieser Stößel des Zwei-Pin-Linearaktuators 26 wirkt auf die obere, als Schaltblech ausgeführte Schaltstange 20 (1), während der zweite Stößel des Zwei-Pin-Linearaktuators 26 mit der unteren, als Schaltblech ausgeführten Schaltstange 34 in Wirkverbindung steht. Durch ein axiales Ausfahren des einen oder des anderen Stößels des Zwei-Pin-Linearaktuators 26, die jeweils an einem benachbarten Ende der als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen 20, 34 befestigt sind oder dort anliegen, sind diese Schaltstangen 20, 34 unabhängig voneinander von der Ruhestellung in die Schaltstellung verschiebbar.
  • In der Ruhestellung sind die als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen 20, 34 eingefahren, so dass die als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 28 den zugeordneten Schaltbolzen 48 der Schlepphebel 14 freigeben. Hierdurch hebt ein in einer Federkappe 46 der Schlepphebel 14 senkrecht zum Schaltbolzen 48 angeordneter Koppelbolzen eine Koppelung zwischen dem Außenhebel 38 und dem Innenhebel 40 des Schlepphebels 14 auf. In dessen Ergebnis kann der Innenhebel 40 im Außenhebel 38 frei schwingen, wenn der Auslassnocken 8 über die Nockenrolle 42 auf den Innenhebel 40 einwirkt, ohne dass das entsprechende Auslassventil 12 über den Außenhebel 38 geöffnet wird.
  • In der Längsachse des Schaltbolzens 48 sind beiderseits des Außenhebels 38 zwei Schenkelfeder 44, 45 angeordnet, die dazu bestimmt sind, den Innenhebel 40 in der Ruhestellung am Außenhebel 38 anliegend zu halten und bei Betätigung des Innenhebels 40 durch den Auslassnocken 8 über die Nockenrolle 42 gegen die Federkraft des Schenkelfederpaares 44 in die Anlage an den Außenhebel 38 zurückzuführen.
  • Für die Schaltstellung lassen sich die als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen 20, 34 unabhängig voneinander ausfahren, so dass die als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente 28 einen jeweiligen Schaltbolzen 48 in den schaltbaren Schlepphebel 14 hineindrücken, wodurch der Koppelbolzen die Koppelung zwischen dem Außenhebel 38 und dem Innenhebel 40 herbeiführt und der Innenhebel 40 mit dem Außenhebel 38 schwingen kann, wenn der Auslassnocken 8 über die Nockenrolle 42 auf den Innenhebel 40 einwirkt und das entsprechende Auslassventil öffnet.
  • Durch die Ausbildung der Ausnehmungen 36 im Bereich der Trennebene 16 zwischen dem Zylinderkopf 2 und einem Zylinderkopfdeckel ist die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange 20, 34 in Richtung derer Längserstreckung vergleichsweise einfach und bauraumsparen axial beweglich geführt.
  • Bezugszeichenliste
  • 2
    Zylinderkopf
    4
    Variabler Ventiltrieb
    6
    Auslassnockenwelle
    8
    Erster Auslassnocken
    10
    Zweiter Auslassnocken
    12
    Gaswechselventil, Auslassventil
    14
    Schaltbarer Schlepphebel
    16
    Trennebene zwischen Zylinderkopf und Ventildeckel
    18
    Obere Nockenwellenlagerschalen
    20
    Obere als Schaltblech ausgeführte Schaltstange
    22
    Niederhalter, Niederhalterplatte
    24
    Niederhalter, Hochdruckpumpendom
    26
    Mehr-Pin-Linearaktuator
    28
    Verbindungselemente, Blattfedern
    30
    Oberes, abgebogenes Ende der Blattfedern
    32
    Erhabene Clinchpunkte
    34
    Untere als Schaltblech ausgeführte Schaltstange
    34a
    Öffnung im unteren Schaltblech 34
    36
    Ausnehmungen im Zylinderkopf
    38
    Außenhebel des Schlepphebels
    40
    Innenhebel des Schlepphebels
    42
    Nockenrolle
    44
    Erste Schenkelfeder
    45
    Zweite Schenkelfeder
    46
    Federkappe
    48
    Schaltbolzen
    50
    Abstützelement
    52
    U-förmig gebogenes oberes Ende der Blattfeder
    54
    Nockenwellenlagerschalenverlängerung
    56
    Führungsschlitz
    57
    Abstand zwischen dem unteren und oberen Schaltblech
    58
    Schraube, Befestigungselement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102006057894 A [0002]
    • US 5544626 A [0003]
    • DE 102017101792 A1 [0005]
    • DE 102017119653 A [0008]

Claims (4)

  1. Variabler Ventiltrieb (4) eines Verbrennungskolbenmotors mit mindestens einem funktionsgleichen Gaswechselventil (12) pro Zylinder in einem Zylinderkopf (2) des Verbrennungskolbenmotors, dessen Ventilhub jeweils durch wenigstens einen Nocken (8, 10) einer Nockenwelle (6) vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (14) selektiv auf mindestens ein zugeordnetes Gaswechselventil (12) übertragbar ist, wobei jeweils in einer Querbohrung der Schlepphebel (14) axialbeweglich geführte Schaltbolzen (48) über als Blattfedern ausgebildete Verbindungselemente (28) mit mindestens einer als Schaltblech ausgebildeten Schaltstange (20, 34) verbunden sind, welche oberhalb der schaltbaren Schlepphebel (14) parallel zu der Nockenwelle (6) angeordnet und mittels eines Linearaktuators (26) aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längsverschiebbar sind, wobei die Blattfedern (28) jeweils mit ihrem oberen Ende (30) an der mindestens einen Schaltstange (20, 34) befestigt sind und mit ihrem unteren Ende an einer äußeren Stirnwand des jeweiligen Schaltbolzens (48) anliegen, und bei dem die wenigstens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange (20, 34) eine für deren Funktion ausreichend großen Steifigkeit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange (20, 34) im Bereich der Trennebene (16) zwischen dem Zylinderkopf (2) und einem Zylinderkopfdeckel in Richtung derer Längserstreckung axial beweglich geführt ist.
  2. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine als Schaltblech ausgebildete Schaltstange (20, 34) mit Bewegungsspiel in Ausnehmungen (36) im Bereich der Trennebene (16) zwischen dem Zylinderkopf (2) und dem Zylinderkopfdeckel geführt ist, wobei diese Ausnehmungen (36) mittels die mindestens eine als Schaltblech ausgeführte Schaltstange (20, 34) überdeckende Elemente (22, 24) verschlossen sind.
  3. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Ausnehmungen (36) und die mindestens eine als Schaltblech ausgeführte Schaltstange (20, 34) überdeckenden Elemente aus einem am Zylinderkopf (2) befestigten Niederhalter in Form eines separaten Bauelements, wie einem Hochdruckpumpendom (24), und/oder separater Niederhalterplatten (22) und/oder in Form von die Ausnehmungen (36) überdeckenden Verlängerungen (54) an Nockenwellenlagerschalen (18) ausgebildet sind.
  4. Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere als Schaltblech ausgebildete Schaltstangen (20, 34) in den Ausnehmungen (36) übereinandergelegt angeordnet sind, und dass diese Schaltstangen (20, 34) durch erhabene Clinchpunkte (32) auf Abstand (57) zueinander gehalten werden, welche zur Befestigung der als Blattfedern ausgebildeten Verbindungselemente (28) an den als Schaltblech ausgeführten Schaltstangen (20, 34) ausgebildet sind.
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Cited By (2)

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DE102020115229A1 (de) 2020-06-09 2021-12-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventiltriebsteuerungsvorrichtung und Verfahren zum Einbau einer Ventiltriebsteuerungsvorrichtung
DE102022104378A1 (de) 2022-02-24 2023-08-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Lagerungsanordnung einer Nockenwelle an einem Zylinderkopf einer Verbrennungskraftmaschine sowie Verbrennungskraftmaschine

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