-
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit einer um eine Drehachse drehbar gelagerten Nockenwelle, auf der mehrere Nockenvorsprünge zur Betätigung von Ventilen sowie ein Ausgleichsnocken mit mehreren in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gleichmäßig verteilt angeordneten Ausgleichsnockenvorsprüngen angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb.
-
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift
DE 10 2016 201 118 A1 bekannt. Diese betrifft eine Drehungleichförmigkeitsausgleichsvorrichtung für einen Nockenwellentrieb einer Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer Nockenwelle, die eine unrunde Ausgleichskontur besitzt, die in Kontakt mit einer Kraftaufbringrolle steht, wobei die Kraftaufbringrolle an einem Kipphebel drehbar angebracht ist und der Kipphebel verschwenkbar an einem Lagerbock angebunden ist, wobei der Kipphebel über eine Feder vorgespannt ist, wobei die Längsachse der Feder parallel zur Längsachse der Nockenwelle ausgerichtet ist. Ebenso wird eine Verbrennungskraftmaschine mit einer solchen Drehungleichförmigkeitsausgleichsvorrichtung beschrieben.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welcher gegenüber bekannten Ventiltrieben Vorteile aufweist, insbesondere einen Ausgleich eines durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle bewirkten Drehmoments bei geringer struktureller Belastung ermöglicht.
-
Dies wird erfindungsgemäß mit einem Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass an dem Ausgleichsnocken mehrere an einem Träger jeweils um eine Ausgleichsrollenhebeldrehachse drehbar gelagerte Ausgleichrollenhebel anliegen, die über wenigstens ein die Ausgleichsrollenhebel in Richtung des Ausgleichsnockens drängendes Federelement miteinander verbunden sind.
-
Die Brennkraftmaschine dient beispielsweise dem Antreiben eines Kraftfahrzeugs, insoweit also dem Bereitstellen eines auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichteten Drehmoments. Die Brennkraftmaschine verfügt über ein Zylinderkurbelgehäuse sowie einen Zylinderkopf, welche gemeinsam wenigstens einen Zylinder der Brennkraftmaschine begrenzen. Dem Zylinderkopf ist dem Ventiltrieb zugeordnet. Dieser dient der Betätigung von Ventilen, nämlich Gaswechselventilen, die dem wenigstens einen Zylinder zugeordnet sind. Der Zylinder beziehungsweise jeder von mehreren Zylindern verfügt über wenigstens zwei Ventile, nämlich über wenigstens ein Einlassventil und über wenigstens ein Auslassventil.
-
Zur Betätigung der Ventile verfügt der Ventiltrieb über die Nockenwelle, auf der die mehreren Nockenvorsprünge angeordnet sind. Die Nockenvorsprünge können an einem oder mehreren Nocken ausgebildet sein. Unter dem Nockenvorsprung ist eine Exzentrizität zu verstehen, welche in radialer Richtung bezüglich der Drehachse der Nockenwelle über einen Grundkreis des jeweiligen Nockens nach außen übersteht. Eine Betätigung der Ventile ist beispielsweise über Rollenhebel vorgesehen, wobei jedem der Ventile einer dieser Rollenhebel zugeordnet ist.
-
Die Rollenhebel liegen an dem Nocken oder einem der Nocken an und werden periodisch durch den entsprechenden Nockenvorsprung beziehungsweise die Nockenvorsprünge zur Betätigung des entsprechenden Ventils ausgelenkt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Nockenvorsprünge derart an der Nockenwelle angeordnet sind, dass jedes der Ventile wenigstens einmal pro Umdrehung der Nockenwelle betätigt wird. Unter der Betätigung der Ventile ist vorzugsweise ein vorübergehendes Öffnen der Ventile zu verstehen. Beispielsweise werden die Ventile mittels einer Ventilfeder in Richtung einer Schließstellung gedrängt beziehungsweise in der Schließstellung gehalten, solange sie nicht mittels der Nockenvorsprünge betätigt werden.
-
Aufgrund der Betätigung der Ventile mittels der Nockenvorsprünge wird auf die Nockenwelle ein Drehmoment bewirkt, das zu Drehschwingungen, insbesondere der Nockenwelle selbst, führen kann. Ist die Nockenwelle starr mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt, beispielsweise über ein Zahnradgetriebe, so wirken sich die Drehschwingungen auch auf diese und entsprechend auf einen Fahrkomfort des Kraftfahrzeugs aus. Im Falle des Zahnradgetriebes kann es zudem zu einem Zahnflankenwechsel aufgrund des Drehmoments kommen, welcher wiederum zu Akustik- und Verschleißproblemen führt.
-
Aus diesem Grund liegen die Ausgleichsnockenvorsprünge vor, welche dazu dienen, ein dem Drehmoment entgegen gerichtetes Ausgleichsmoment zu erzeugen. Die Ausgleichsnockenvorsprünge sind an dem Ausgleichsnocken angeordnet, nämlich in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gleichmäßig verteilt. Zur Erzeugung des Ausgleichsdrehmoments wirken mehrere Ausgleichsrollenhebel mit dem Ausgleichsnocken beziehungsweise den Ausgleichsnockenvorsprüngen zusammen. Die Ausgleichsrollenhebel und die Ausgleichsnockenvorsprünge sind derart angeordnet, dass die Ausgleichsrollenhebel bei einer Drehbewegung der Nockenwelle jeweils von den Ausgleichsnockenvorsprüngen periodisch ausgelenkt werden. Hierzu liegen die Ausgleichsrollenhebel zumindest zeitweise, vorzugsweise durchgehend, an dem Ausgleichsnocken an. Es kann jedoch, insbesondere bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine, zu einem kurzfristigen Abheben zumindest eines der Ausgleichsrollenhebel von dem Ausgleichnocken kommen.
-
Die Ausgleichsrollenhebel sind an dem Träger drehbar gelagert, nämlich um eine jeweilige Ausgleichsrollenhebeldrehachse. Die Ausgleichsrollenhebeldrehachsen der Ausgleichsrollenhebel sind beabstandet voneinander angeordnet, insbesondere parallel beabstandet. Vorzugsweise sind die Ausgleichsrollenhebel alle an demselben Träger drehbar gelagert. Dies ermöglicht eine besonders einfache konstruktive Ausgestaltung des Ventiltriebs. Die Ausgleichsrollenhebel sind über das Federelement miteinander verbunden, wobei das Federelement an jedem der Ausgleichsrollenhebel unmittelbar angreift, nämlich vorzugsweise beabstandet von der jeweiligen Ausgleichsrollenehebeldrehachse.
-
Das Federelement drängt die Ausgleichsrollenhebel in Richtung des Ausgleichsnockens, vorzugsweiser derart, dass die Ausgleichsnocken auch während eines Betriebs des Ventiltriebs und einer entsprechenden Drehbewegung der Nockenwelle permanent an dem Ausgleichsnocken anliegen. Aufgrund der Federkraft des Federelements bewirken die Ausgleichsrollenhebel das auf die Nockenwelle wirkende Ausgleichsdrehmoment, das dem durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle bewirkten Drehmoment entgegengerichtet ist. Weil mehrere Ausgleichsrollenhebel vorliegen, welche zudem über das Federelement unmittelbar miteinander verbunden sind, werden hohe Belastungen des Ventiltriebs, insbesondere der Ausgleichsrollenhebel, vermieden.
-
Zudem sind die Ausgleichsrollenhebel und die Ausgleichsnockenvorsprünge vorzugsweise derart angeordnet, dass sie in Summe keine oder allenfalls eine geringe Querkraft auf die Nockenwelle aufbringen, welche senkrecht auf der Drehachse steht. Das bedeutet, dass eine von einem der Ausgleichsrollenhebel aufgrund des Federelements auf die Nockenwelle wirkende Querkraftkomponente von wenigstens einer weiteren Querkraftkomponente kompensiert oder zumindest weitgehend kompensiert wird, die von wenigstens einem der weiteren Ausgleichsrollenhebel auf die Nockenwelle bewirkt wird. In anderen Worten stützt sich das Federelement nicht an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine ab, sondern die Ausgleichsrollenhebel verspannen sich gegenseitig. Mit einer derartigen Ausgestaltung des Ventiltriebs kann der in dem Ventiltrieb auftretende Verschleiß, beispielsweise eines Lagers der Nockenwelle, deutlich verringert werden.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Federelement wenigstens eine Zugfeder oder mehrere Zugfedern aufweist, wobei die Zugfedern oder jede der Zugfedern einerseits an einem der Ausgleichsrollenhebel und andererseits an einem anderen der Ausgleichsrollenhebel angreift. Die Anzahl der Zugfedern des Federelements hängt von der Anzahl der Ausgleichsrollenhebel ab. So ist es im Falle von lediglich zwei Ausgleichsrollenhebeln ausreichend, genau eine Zugfeder vorzusehen, welche die beiden Ausgleichsrollenhebel unmittelbar miteinander verbindet. Liegen mehr als zwei Ausgleichsrollenhebel vor, also mindestens drei Ausgleichsrollenhebel, so sind auch mehrere Zugfedern vorgesehen, die die Ausgleichsrollenhebel miteinander verbinden.
-
Vorzugsweise sind jeweils zwei der Ausgleichsrollenhebel jeweils mit einer der Zugfedern unmittelbar miteinander verbunden. Insoweit greifen bei einer Ausgestaltung mit mindestens drei Ausgleichsrollenhebel an jedem der Ausgleichsrollenhebel jeweils wenigstens zwei Zugfedern an, welche den Ausgleichsrollenhebel mit zwei weiteren Ausgleichsrollenhebeln koppeln. Es sei darauf hingewiesen, dass die mehreren Zugfedern auch als Teile einer einzigen Zugfeder vorliegen können. Bei einer derartigen Ausgestaltung greift die Zugfeder vorzugsweise an jedem der Ausgleichsrollenhebel an, sodass die Ausgleichsrollenhebel in Richtung des Ausgleichsnockens gedrängt werden.
-
Das Federelement ist vorzugsweise stirnseitig des Ausgleichsnockens angeordnet, also in axialer Richtung benachbart neben dem Ausgleichsnocken. Hierzu ist vorzugsweise der Ausgleichsnocken stirnseitig an der Nockenwelle angeordnet, schließt also die Nockenwelle in axialer Richtung ab. Das Federelement beziehungsweise die Zugfeder oder die mehreren Zugfedern sind nun auf der der Nockenwelle oder den Nockenvorsprüngen abgewandten Seite des Ausgleichsnockens angeordnet. Vorzugsweise ist hierbei zwischen dem Federelement und dem Ausgleichsnocken in axialer Richtung ein Abstand derart vorgesehen, dass ein ungehindertes Verlagern der Ausgleichsrollenhebel um ihre Ausgleichsrollenhebeldrehachsen möglich ist.
-
Alternativ zu der stirnseitigen Anordnung des Ausgleichsnockens an der Nockenwelle kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass das Federelement die Nockenwelle umgreift, insbesondere in jeder Stellung der Ausgleichsrollenhebel in radialer Richtung von der Drehachse beabstandet vorliegt. In anderen Worten umgreift das Federelement beziehungsweise die Zugfedern oder die mehreren Zugfedern des Federelements die Nockenwelle bei einer derartigen Ausgestaltung in Umfangsrichtung, bevorzugt vollständig. Die Ausgestaltung des Federelements mit der Zugfeder oder den mehreren Zugfedern ermöglicht auf konstruktiv einfache Art und Weise den Ausgleich der Querkraftkomponenten, die von den einzelnen Ausgleichsrollenhebeln auf die Nockenwelle ausgeübt werden.
-
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Anzahl der Ausgleichsnockenvorsprünge einer Anzahl der Nockenvorsprünge entspricht, und/oder dass ebenso viele Ausgleichsrollenhebel wie Ausgleichsnockenvorsprünge vorliegen. Besonders bevorzugt entspricht also die Anzahl der Ausgleichsrollenhebel der Anzahl der Ausgleichsnockenvorsprünge und diese wiederum der Anzahl der Nockenvorsprünge. Mit einer derartigen Ausgestaltung wird ein vollständiger oder zumindest nahezu vollständiger Ausgleich der Querkraftkomponenten erzielt.
-
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Ausgleichsrollenhebel und/oder die Ausgleichsrollenhebeldrehachsen in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Jeder der Ausgleichsrollenhebel ist einem der Ausgleichsnockenvorsprünge zugeordnet. Die Ausgleichsrollenhebel sind hierbei ebenso wie die Ausgleichsnockenvorsprünge in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, sodass ein besonders ruhiger Lauf des Ventiltriebs mit einem vollständig oder zumindest nahezu vollständigen Ausgleichs des durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle bewirkten Drehmoments erzielt wird.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Träger ringförmig ist und die Nockenwelle in Umfangsrichtung vollständig umgreift. Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass die Ausgleichsrollenhebel alle an demselben Träger angreifen beziehungsweise an diesem drehbar gelagert sind. Hierzu ist der Träger ringförmig ausgestaltet und umgreift die Nockenwelle in Umfangsrichtung vollständig. So wird eine besonders hohe Stabilität des Trägers erzielt, welche sich wiederum positiv auf ein Schwingungsverhalten des Trägers und mithin des gesamten Ventiltriebs auswirkt.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Träger an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt oder befestigbar ist, wobei bei an dem Zylinderkopf befestigtem Träger die Ausgleichsrollenhebel ausschließlich über den Träger an dem Zylinderkopf angreifen. Der Träger dient der Anbindung der Ausgleichsrollenhebel an den Zylinderkopf. Beispielsweise ist der Träger unmittelbar an dem Zylinderkopf befestigt. Der Ventiltrieb ist insgesamt derart ausgestaltet, dass die Anbindung der Ausgleichsrollenhebel an dem Zylinderkopf ausschließlich über den Träger erfolgt. Es ist also keine Anbindung der Ausgleichsrollenhebel an den Zylinderkopf unter Umgehung des Trägers vorgesehen. Über dem Träger ist insoweit ein zusätzlicher Kräfteausgleich zwischen den Ausgleichsrollenhebeln realisiert, sodass die Querkraftkomponenten der Ausgleichsrollenhebel einander nahezu vollständig kompensieren.
-
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Ausgleichsrollenhebel in Richtung des Ausgleichsnockens gekrümmt sind. Ausgehend von ihrer Anbindung an den Träger, also ihrer drehbaren Lagerung an dem Träger, sind die Ausgangsrollenhebel jeweils derart gekrümmt, dass sie auf den Ausgleichsnocken zulaufen. Über die Krümmung kann das von den Ausgleichsrollenhebeln auf den Ausgleichsnocken und mithin die Nockenwelle aufgeprägte Ausgleichsdrehmoment angepasst beziehungsweise eingestellt werden. Durch entsprechende Krümmung der Ausgleichsrollenhebel kann also das Ausgleichsdrehmoment an das von der Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle bewirkte Drehmoment angepasst werden. Somit kann eine vollständige beziehungsweise nahezu vollständige Kompensation dieses Drehmoments bei gleichzeitig geringer Querkraft auf die Nockenwelle erzielt werden.
-
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Ausgleichsrollenhebel derart ausgestaltet sind, dass sie jeweils periodisch ein Ausgleichsdrehmoment auf die Nockenwelle aufprägen, das einem durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle bewirkten Drehmoment entgegengerichtet ist. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Die spezielle Ausgestaltung der Ausgangsrollenhebel kann beispielsweise durch ihre Krümmung in Richtung des Ausgleichsnockens bewirkt sein. Auch die Länge des Ausgleichsrollenhebels beziehungsweise der Abstand zwischen der jeweiligen Ausgleichsrollenhebeldrehachse und einer Anlagestelle, an welcher der Ausgleichsrollenhebel an dem Ausgleichsnocken anliegt, ist vorzugsweise derart gewählt, dass das Ausgleichsdrehmoment dem Drehmoment entgegengerichtet ist, insbesondere das Drehmoment zumindest teilweise oder vollständig kompensiert. Hierdurch werden die bereits genannten Vorteile erzielt.
-
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, dass an jedem der Ausgleichsrollenhebel jeweils eine zumindest zeitweise an dem Ausgleichsnocken anliegende Ausgleichsrolle um eine Ausgleichsrollendrehachse drehbar gelagert ist, wobei eine Angriffsstelle der Zugfedern oder eine der Zugfedern an dem Ausgleichsrollenhebel auf der Ausgleichsrollendrehachse liegt. Jeder der Ausgleichsrollenhebel verfügt insoweit über eine der Ausgleichsrollen, welche schlussendlich an dem Ausgleichsnocken anliegt. In anderen Worten ist ein Grundelement des Ausgleichsrollenhebel, welches an dem Träger drehbar gelagert ist, ausschließlich über die Ausgleichsrolle in Kontakt mit den Ausgleichsnocken.
-
Das Federelement ist nun derart ausgestaltet, dass es im Bereich der jeweiligen Ausgleichsrollendrehachse an den Ausgleichsrollenhebel angreift. Entsprechend wird ein großer Hebelweg zwischen der jeweiligen Ausgleichsrollenhebeldrehachse und der Angriffsstelle realisiert, sodass das Federelement vergleichsweise klein ausgeführt werden kann. Entsprechend reduziert sich im Vergleich mit bekannten Ventiltrieben ein Anpressdruck an dem Ausgleichsnocken, sodass zusätzlich zu den bereits genannten Vorteilen ein geringer Verschleiß des Ventiltriebs realisiert ist.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb, insbesondere einem Ventiltrieb gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei der Ventiltrieb eine um eine Drehachse drehbar gelagerte Nockenwelle aufweist, auf der mehrere Nockenvorsprünge zur Betätigung von Ventilen sowie ein Ausgleichsnocken mit mehreren in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse gleichmäßig verteilt angeordneten Ausgleichsnockenvorsprüngen angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass an dem Ausgleichsnocken mehrere an einem Träger jeweils um eine Ausgleichsrollenhebeldrehachse drehbar gelagerte Ausgleichsrollenhebel anliegen, die über wenigstens ein die Ausgleichsrollenhebel in Richtung des Ausgleichsnockens drängendes Federelement miteinander verbunden sind.
-
Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Brennkraftmaschine beziehungsweise des Ventiltriebs wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Brennkraftmaschine als auch der Ventiltrieb können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese hingewiesen wird.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erörtert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb,
- 2 eine schematische Darstellung eines Bereichs des Ventiltriebs, sowie
- 3 ein Diagramm, in welchem ein Drehmoment sowie ein Ausgleichsdrehmoment aufgetragen sind.
-
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Brennkraftmaschine 1, nämlich eines Zylinderkopfes 2 der Brennkraftmaschine 1, welcher einen Ventiltrieb 3 aufweist. Der Ventiltrieb 3 verfügt über eine Nockenwelle 4, die um eine Drehachse 5 drehbar gelagert ist. An der Nockenwelle 4 sind mehrere Nockenvorsprünge 6 angeordnet, wobei jeder der Nockenvorsprünge 6 an einem Nocken 7 ausgebildet ist, welcher mit der Nockenwelle 4 drehfest verbunden ist. Jeder der Nocken 7 wirkt mit einem Rollenhebel 8 zur Betätigung jeweils eines hier nicht dargestellten Ventils zusammen.
-
Durch das Zusammenwirken der Nocken 7 und der Rollenhebel 8 wird ein auf die Nockenwelle 4 wirkendes Drehmoment bewirkt. Mittels einer Ausgleichseinrichtung 9 soll ein Ausgleichsdrehmoment auf die Nockenwelle 4 erzeugt werden, welches dem von den Nocken 7 und den Rollenhebeln 8 bewirkten Drehmoment entgegengerichtet ist. Hierzu verfügt die Ausgleichseinrichtung 9 über einen Ausgleichsnocken 10, an welchem mehrere Ausgleichsnockenvorsprünge 11 ausgebildet sind. Die Ausgleichsnockenvorsprünge 11 stehen bezüglich der Drehachse 5 in radialer Richtung über einen Grundkreis des Ausgleichnockens 10 über. Der Ausgleichsnocken 10 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel endseitig an der Nockenwelle 4 angeordnet und drehfest mit ihr verbunden. In anderen Worten liegt der Ausgleichsnocken 10 stirnseitig an der Nockenwelle 4 vor.
-
Zusätzlich zu dem Ausgleichsnocken 10 verfügt die Ausgleichseinrichtung 9 über mehrere Ausgleichsrollenhebel 12. Diese sind jeweils um eine Ausgleichsrollenhebeldrehachse 13 drehbar gelagert, nämlich an einem Träger 14. Während die Ausgleichsnockenvorsprünge 11 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt an dem Ausgleichsnocken 10 vorliegen, sind die Ausgleichsrollenhebel 12 und die Ausgleichsrollenhebeldrehachsen 13 jeweils gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt an dem Träger 14 angeordnet. Die drehbare Lagerung der Ausgleichsrollenhebel 12 um die Ausgleichsrollenhebeldrehachsen 13 wird beispielsweise mittels eines zylinderförmigen Lagervorsprungs 15 realisiert, der von dem Träger 14 ausgeht und auf welchem der Ausgleichsrollenhebel 12 drehbar gelagert ist.
-
Jeder der Ausgleichsrollenhebel 12 verfügt jeweils über einen Grundkörper 16 und eine Ausgleichsrolle 17, die um eine Ausgleichsrollendrehachse 18 drehbar an dem Grundkörper 16 gelagert ist. Der Grundkörper 16 setzt sich beispielsweise aus zwei Blechelementen zusammen, welche parallel beabstandet voneinander angeordnet sind und jeweils mittels des Lagervorsprungs 15 an dem Träger 14 drehbar gelagert sind. Die Ausgleichsrolle 17 ist zwischen den Blechelementen angeordnet und dort drehbar gelagert. Die Blechelemente sind beispielsweise derart in axialer Richtung voneinander beabstandet angeordnet, dass ihr Abstand größer ist als eine Erstreckung des Ausgleichsnockens 10 in axialer Richtung, sodass der Ausgleichsnocken 10 zumindest zeitweise zwischen den Blechelementen angeordnet sein kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen den Blechelementen höchstens der axialen Erstreckung des Ausgleichsnockens 10 entspricht, insbesondere kleiner ist.
-
Es ist erkennbar, dass die Ausgleichsrollenhebel 12 sich ausgehend von der Ausgleichsrollenhebeldrehachse 13 in Umfangsrichtung erstrecken und in Umfangsrichtung beabstandet von der Ausgangsrollenhebeldrehachse 13 an dem Ausgleichsnocken 10 anliegen, nämlich über die Ausgleichsrolle 17. Die Ausgleichsrollenhebel 12 sind gekrümmt ausgestaltet, nämlich in radialer Richtung nach innen auf den Ausgleichsnocken 10 zu gekrümmt. Durch die Krümmung kann das von den Ausgleichsrollenhebeln 12 auf den Ausgleichsnocken 10 und mithin die Nockenwelle 4 bewirkte Ausgleichsdrehmoment auf einfache Art und Weise angepasst werden.
-
Die Ausgleichseinrichtung 9 verfügt weiterhin über ein Federelement 19, das die Ausgleichsrollenhebel 12 miteinander verbindet. Hierzu greift das Federelement 19 an jedem der Ausgleichsrollenhebel 12 direkt und unmittelbar an, vorzugsweise derart, dass eine Angriffsstelle des Federelements 19 an dem jeweiligen Ausgleichsrollenhebel 12 auf der Ausgleichsrollendrehachse 18 liegt. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel setzt sich das Federelement 19 aus mehreren Zugfedern 20 zusammen. Jede der Zugfedern 20 greift einerseits an einem der Ausgleichsrollenhebel 12 und andererseits an einem anderen der Ausgleichsrollenhebel 12 an.
-
Vorzugsweise greifen an jedem der Ausgleichsrollenhebel 12 mehrere Zugfedern 20, nämlich insbesondere genau zwei Zugfedern 20, an, über welche der Ausgleichsrollenhebel 12 mit zwei weiteren der Ausgleichsrollenhebel 12 unmittelbar verbunden ist. Das Federelement 19 ist derart ausgestaltet, dass es die Ausgleichsrollenhebel 12 in Richtung des Ausgleichsnockens 10 drängt. Die Ausgleichsrollenhebel 12 und die Ausgleichsnockenvorsprünge 11 sind derart angeordnet, dass die Ausgleichsrollenhebel 12 bei einer Drehbewegung der Nockenwelle 4 von den Ausgleichsnockenvorsprüngen 11 periodisch ausgelenkt werden.
-
Die 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs des Ventiltriebs 3, nämlich der Ausgleichseinrichtung 9. Es ist erkennbar, dass das Federelement 19 beziehungsweise die Zugfedern 20 stirnseitig entlang des Ausgleichsnockens 10 angeordnet sind. Zur Erzielung einer symmetrischen Belastung der Ausgleichsrollenhebel 12 kann es vorgesehen sein, dass beidseitig des Ausgleichsnockens 10 jeweils ein derartiges Federelement 19 an den Ausgleichsnockenvorsprüngen 11 angreift. Die entsprechenden Ausführungen für das Federelement 19 beziehungsweise die Zugfedern 20 sind hierbei analog heranzuziehen. Die hier dargestellte Ausführungsform der Ausgleichseinrichtung 9 mit drei an den Ausgleichsnocken 10 ausgebildeten Ausgleichsnockenvorsprüngen 11 ist beispielsweise für eine Brennkraftmaschine 1 mit drei Zylindern oder einem Mehrfachen von drei Zylindern auf mehreren Zylinderbänken heranziehbar. In diesem Fall ist vorzugsweise jeder der Zylinderbänke eine separate Ausgleichseinrichtung 9 zugeordnet.
-
Die 3 zeigt ein Diagramm, in welchem Drehmomentverläufe 21, 22 und 23 über einen Nockenwellenwinkel beziehungsweise einer Drehwinkelstellung der Nockenwelle 4 aufgetragen ist. Der Verlauf 21 zeigt das Drehmoment, welches durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle 4 wirkt. Der Verlauf 22 hingegen zeigt das Ausgleichsdrehmoment, das mittels der Ausgleichseinrichtung 9 erzeugt wird. Der Verlauf 23 hingegen zeigt ein Summendrehmoment aus dem Drehmoment und dem Ausgleichsdrehmoment. Es wird deutlich, dass mithilfe der Ausgleichseinrichtung 9 das durch die Betätigung der Ventile auf die Nockenwelle 4 wirkende Drehmoment deutlich reduziert wird. Gleichzeitig wird mithilfe der speziellen Ausgestaltung der Ausgleichseinrichtung 9 ein zusätzlicher Querkrafteinfluss auf die Nockenwelle 4 verhindert, sodass ein Verschleiß von Nockenwellenlagern verringert wird.
-
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 102016201118 A1 [0002]
