DE102018112811A1 - Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine - Google Patents

Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine Download PDF

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DE102018112811A1
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Matthias Ammann
Andreas Biermann
Kilian Dummer
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Vorgeschlagen ist ein variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle (1) vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (6) durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels (6) geführten und aus einer Seitenwand desselben vorstehenden Schaltbolzens (5) selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen (5) der Schlepphebel (6) über Verbindungselemente (4) mit zumindest einer Schaltleiste (3) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle (1) angeordnet sowie mittels zumindest eines Linearaktuators (10) gegen die Kraft eines Federelements (13) aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist, wobei der Linearaktuator (10) quer zu einer Schaltleiste (3) maschinenfest angeordnet ist und mittels eines Stößels (9) mit einem Übertragungshebel (8) in Wirkverbindung steht und wobei der Übertragungshebel (8) maschinenfest gelagert ist und mit der Schaltleiste (3) mittels einer Bahnfläche am Übertragungshebel (8) und/oder an der Schaltleiste (3) in Wirkverbindung steht, deren Abstand eder Schwenkbewegung des Übertragungshebels (8) um sein Lager variabel ausgeführt ist.Proposed is a variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, with at least one cam valve per cylinder, the valve lift each predetermined by at least one cam of a camshaft (1) and by means of a switchable cam follower (6) by an axial displacement of a guided in a transverse bore of the cam lever (6) and from a side wall of the same projecting switching pin (5) selectively switched off or to another Hubverlauf is switchable, wherein the switching pin (5) of the drag lever (6) via connecting elements (4) with at least one switching strip (3) are connected, which parallel to the camshaft ( 1) and by means of at least one linear actuator (10) against the force of a spring element (13) from a rest position into a switching position is longitudinally displaceable, wherein the linear actuator (10) transversely to a switching strip (3) is arranged fixed to the machine and by means of a plunger ( 9) with a transmission lever (8) in Wirkver is binding and wherein the transmission lever (8) is mounted fixed to the machine and with the switching strip (3) by means of a web surface on the transmission lever (8) and / or on the switching strip (3) is in operative connection whose distance eder pivotal movement of the transmission lever (8) to his bearing is made variable.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen variablen Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung des Schlepphebels geführten und aus einer Seitenwand desselben vorstehenden Schaltbolzens selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen der Schlepphebel über Verbindungselemente mit zumindest einer Schaltleiste verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle angeordnet sowie mittels zumindest eines Linearaktuators gegen die Kraft eines Federelements aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist.The invention relates to a variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, with at least one gas exchange valve per cylinder whose given valve lift by at least one cam of a camshaft and by means of a switchable cam follower by an axial displacement of a guided in a transverse bore of the cam follower and from a side wall of the same above switching pin selectively switched off or switchable to another Hubverlauf, the switching pin of the cam followers are connected via connecting elements with at least one switching strip which is arranged parallel to the camshaft and longitudinally displaceable by means of at least one linear actuator against the force of a spring element from a rest position to a switching position.

Eine derartige Anordnung eines variablen Ventiltriebes ist in der noch nicht veröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2017 101 °792.5 der Anmelderin beschrieben. Dabei ist der Linearaktuator auf einer Längsseite des Zylinderkopfes der Brennkraftmaschine montiert und steht mit der Schaltleiste in Wirkverbindung. Diese stützt sich an einem als Druckfeder ausgebildeten Federelement am anderen Ende des Zylinderkopfes ab. Der Linearaktuator vergrößert den Bauraum der Brennkraftmaschine, was je nach Einbaubedingungen ungünstig ist, zumal dieser Bauraum mit anderen Bauelementen des Ventiltriebes, der Nockenwellenversteller und ggf. einer Hochdruckpumpe besetzt ist.Such an arrangement of a variable valve train is in the not yet published patent application EN 10 2017 101 ° 792.5 of the Applicant. In this case, the linear actuator is mounted on a longitudinal side of the cylinder head of the internal combustion engine and is in operative connection with the switching strip. This is based on a trained as a compression spring spring element at the other end of the cylinder head. The linear actuator increases the space of the internal combustion engine, which is unfavorable depending on installation conditions, especially since this space is occupied with other components of the valve train, the camshaft adjuster and possibly a high-pressure pump.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beheben und eine Wirkverbindung zwischen Längsaktuator und Schaltleiste zur Verfügung zu stellen, die einen andersartigen Anbau des Linearaktuators an dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ermöglicht.The object of the invention is to remedy these disadvantages and to provide an operative connection between the longitudinal actuator and the safety edge, which allows a different type of attachment of the linear actuator to the cylinder head of the internal combustion engine.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Linearaktuator quer zu einer Schaltleiste maschinenfest angeordnet ist und einen Stößel aufweist, der mit einem Übertragungshebel in Wirkverbindung steht, dass der Übertragungshebel maschinenfest gelagert ist und mit der Schaltleiste mittels einer Bahnfläche am Übertragungshebel und/oder an der Schaltleiste in Verbindung steht, deren Radialabstand in Abhängigkeit der Schwenkbewegung des Übertragungshebels um sein Lager variabel ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung bewirkt der Übertragungshebel aufgrund der durch den Stößel des Linearaktuators hervorgerufenen Verschwenkung eine Verschiebung der Schaltleiste, die nach Stromlosschalten des Linearaktuators durch das Federelement zurück bewegt wird.
In vorteilhafter Weise ist der Übertragungshebel im Wesentlichen L-förmig ausgebildet und weist an seinem freien Ende einen Kontaktkopf auf, der vorzugsweise in Richtung zum Schwenklager abgewinkelt ist und in eine Aussparung in der Schaltleiste ragt. Dadurch kann der Übertragungshebel mit dem Rand der Schaltleiste zusammenwirken und eine Längsbewegung der Schaltleiste bewirken. Um diese Reibbewegung zu erleichtern, weist die Schaltleiste eine Kontaktfläche auf, die quer zur Längsachse der Schaltleiste ausgerichtet ist, so dass der Schaltkopf sich entlang der Kontaktfläche verschieben kann.According to the invention, the object is achieved in that the linear actuator is arranged fixed to the machine edge fixed to a safety edge and having a plunger, which is in operative connection with a transmission lever, that the transmission lever is mounted fixed to the machine and with the safety edge by means of a web surface on the transmission lever and / or on the Safety bar is in communication, the radial distance is formed variable depending on the pivotal movement of the transmission lever to its bearing. Due to this configuration, the transmission lever causes due to the caused by the plunger of the linear actuator pivoting a shift of the switching strip, which is moved back after Stromlosschalt the linear actuator by the spring element.
Advantageously, the transmission lever is substantially L-shaped and has at its free end a contact head, which is preferably angled in the direction of the pivot bearing and projects into a recess in the switching strip. As a result, the transmission lever can interact with the edge of the switching strip and cause a longitudinal movement of the switching strip. In order to facilitate this rubbing movement, the switching strip has a contact surface which is aligned transversely to the longitudinal axis of the switching strip, so that the switching head can move along the contact surface.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

  • • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Zylinderkopfes mit Linearaktuator, Übertragungshebel und Schaltleiste und
  • • 2 zeigt eine vereinfachte Seitenansicht der Bauteile gemäß 1.
The invention is described in the drawings:
  • • 1 shows a perspective view of a portion of a cylinder head with linear actuator, transmission lever and safety edge and
  • • 2 shows a simplified side view of the components according to 1 ,

In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 eine Nockenwelle bezeichnet, die von einem Lagerbock 2 geführt ist. In einer Öffnung des Lagerbocks 2 ist eine Schaltleiste 3 geführt, an der Verbindungselemente 4 befestigt sind, die mit je einem Schaltbolzen 5 an einem Schlepphebel 6 in Verbindung stehen. An dem Lagerbock 2 ist ein Stützblech 7 angebaut, das ein Schwenklager aufweist, an dem ein Übertragungshebel 8 schwenkbar gelagert ist. Der Übertragungshebel 8 steht mit einem oberhalb desselben angeordneten Stößel 9 eines Linearaktuators 10 in Wirkverbindung. Der Übertragungshebel 8, der im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist, weist an seinem freien Ende einen Kontaktkopf 11 auf, der mit einer an der Schaltleiste 3 abgewinkelten Kontaktfläche 12 in Wirkverbindung steht.
Wie insbesondere 2 zu entnehmen ist, führt eine Verschwenkung des Übertragungshebels 8 mit seinem Kontaktkopf 11 entlang der Kontaktfläche 12 eine Verschiebebewegung der Schaltleiste 3 aus, die durch die Bewegung des Stößels 9 hervorgerufen wird. Die Schaltleiste 3 steht weiterhin (siehe 2) mit einem Federelement 13, das als Druckfeder ausgebildet ist, in Wirkverbindung, so dass die Federkraft des Federelementes 13 die Schaltleiste 3 gegen den Kontaktkopf 11 des Übertragungshebels 8 und dieser gegen den Stößel 9 des Linearaktuators 10 belastet. Durch diese Bewegungen der Schaltleiste 3 werden die Schaltbolzen 5 am Schlepphebel 6 verschoben und eine Schaltung der Schlepphebel vorgenommen.In the 1 and 2 is, as far as shown in detail, 1 denotes a camshaft, which is a bearing block 2 is guided. In an opening of the bearing block 2 is a safety edge 3 guided, on the fasteners 4 are attached, each with a shift pin 5 on a rocker arm 6 stay in contact. On the bearing block 2 is a support plate 7 attached, which has a pivot bearing, on which a transmission lever 8th is pivotally mounted. The transmission lever 8th stands with a ram arranged above it 9 a linear actuator 10 in active connection. The transmission lever 8th , which is substantially L-shaped, has a contact head at its free end 11 on, with one on the safety edge 3 Angled contact surface 12 is in active connection.
In particular 2 can be seen, leads to a pivoting of the transmission lever 8th with his contact head 11 along the contact surface 12 a displacement movement of the safety edge 3 made by the movement of the plunger 9 is caused. The safety edge 3 stands still (see 2 ) with a spring element 13 , which is designed as a compression spring, in operative connection, so that the spring force of the spring element 13 the safety edge 3 against the contact head 11 the transmission lever 8th and this against the pestle 9 of the linear actuator 10 loaded. Through these movements of the safety edge 3 become the switching pins 5 on the rocker arm 6 shifted and made a circuit of the drag levers.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1)1)
Nockenwellecamshaft
2)2)
Lagerbockbearing block
3)3)
SchaltleisteSafety Edge
4)4)
Verbindungselementefasteners
5) 5)
Schaltbolzenswitching pin
6)6)
Schlepphebelcam follower
7)7)
Stützblechgusset
8)8th)
Übertragungshebeltransmission lever
9)9)
Stößeltappet
10)10)
Linearaktuatorlinear actuator
11)11)
Kontaktkopfcontact head
12)12)
Kontaktflächecontact area
13)13)
Federelementspring element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102017101 [0002]DE 102017101 [0002]

Claims (4)

Variabler Ventiltrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, mit mindestens einem Gaswechselventil pro Zylinder, dessen Ventilhub jeweils durch mindestens einen Nocken einer Nockenwelle (1) vorgegeben und mittels eines schaltbaren Schlepphebels (6) durch eine Axialverschiebung eines in einer Querbohrung geführten und aus einer Seitenwand des Schlepphebels (6) vorstehenden Schaltbolzens (5) selektiv abschaltbar oder auf einen anderen Hubverlauf desselben umschaltbar ist, wobei die Schaltbolzen (5) der Schlepphebel (6) über Verbindungselemente (4) mit zumindest einer Schaltleiste (3) verbunden sind, welche parallel zur Nockenwelle (1) angeordnet sowie mittels zumindest eines Linearaktuators (10) gegen die Kraft eines Federelements (13) aus einer Ruhestellung in eine Schaltstellung längs verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearaktuator (10) quer zu einer Schaltleiste (3) maschinenfest angeordnet ist und mittels seines Stößels (9) mit einem Übertragungshebel (8) in Wirkverbindung steht, dass der Übertragungshebel (8) maschinenfest gelagert ist und mit der Schaltleiste (3) mittels einer Bahnfläche am Übertragungshebel (8) und/oder an der Schaltleiste (3) in Wirkverbindung steht, deren Abstand entlang der Schwenkbewegung des Übertragungshebels (8) um sein Lager variabel ausgeführt ist.Variable valve train of a reciprocating internal combustion engine, having at least one cam valve of each camshaft whose valve lift is predetermined by at least one cam of a camshaft (1) and by means of a switchable cam follower (6) by an axial displacement of a guided in a transverse bore and from a side wall of the cam lever (6) the switching pin (5) of the drag lever (6) via connecting elements (4) with at least one switching strip (3) are connected, which arranged parallel to the camshaft (1) and by means of at least one linear actuator (10) against the force of a spring element (13) from a rest position to a shift position longitudinally displaceable, characterized in that the linear actuator (10) is arranged fixed to the machine transversely to a switching strip (3) and by means of its plunger ( 9) with a transmission lever (8) in action connection is that the transmission lever (8) is mounted fixed to the machine and with the switching strip (3) by means of a web surface on the transmission lever (8) and / or on the switching strip (3) is in operative connection, the distance along the pivotal movement of the transmission lever (8) around his bearing is made variable. Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertragungshebel (8) im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und an seinem freien Enden einen Kontaktkopf (11) aufweist.Variable valve train after Claim 1 , characterized in that the transmission lever (8) is substantially L-shaped and has at its free ends a contact head (11). Variabler Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktkopf (11) in Richtung zum Schwenklager des Übertragungshebels (8) abgewinkelt ist und in eine Aussparung der Schaltleiste (3) ragt.Variable valve train after Claim 2 , characterized in that the contact head (11) is angled in the direction of the pivot bearing of the transmission lever (8) and projects into a recess of the switching strip (3). Variabler Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltleiste (3) eine Kontaktfläche (12) aufweist, die quer zur Längsachse der Schaltleiste (3) ausgerichtet ist.Variable valve train according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the switching strip (3) has a contact surface (12) which is aligned transversely to the longitudinal axis of the switching strip (3).
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