DE10207038A1

DE10207038A1 - Valve operating drive has gas supply to gas cavity downstream of gas inlet aperture through at least one gap between housing and piston

Info

Publication number: DE10207038A1
Application number: DE2002107038
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Semet; Thomas Steinle
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-02-20
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-08-21

Abstract

The valve drive (1) has a mechanical valve spring (2) to close it via a spring plate (3). There is also a gas spring, consisting basically of a housing (5) with a gas cavity (6) and at least one gas aperture (7, 7') closable by a piston (8) in the housing. The gas supply to the gas cavity is downstream of the gas aperture, and passes through at least one gap (9) between the housing and the piston.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a valve train for an internal combustion engine according to the Features in the preamble of claim 1.

Sie geht von der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 01 6878 A1 aus. In dieser ist eine Schließfedervorrichtung für den Ventiltrieb eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine beschrieben. Die Schließfedervorrichtung umfasst eine mechanische Feder, die die Schließbewegung des Gaswechselventils bewirkt. Ab einer bestimmten Motordrehzahl wird gesteuert eine Gasfeder in Parallelschaltung zugeschalten. Die Gasfeder umfasst im Wesentlichen eine Gasfederkammer, in der ein hubbeweglich verschiebbarer Kolben in Form eines Tassenstößels angeordnet ist. Die mechanische Feder ist in die Gasfederkammer integriert. Ferner bildet die Gasfederkammer gleichzeitig einen ringförmigen Pumpenraum mit dem Gehäuse. Der Pumpenraum wird gesteuert mit Gas versorgt und dient dazu, eine Schließfedervorrichtung in selbstpumpender Ausgestaltung zu erhalten. Die komprimierte Luft wird durch Überströmkanäle, die in dem Pumpengehäuse integriert sind, in Richtung Gasfederkammer gepumpt. Bei maximalem Öffnungshub des Gaswechselventils korrespondieren die Überströmkanäle mit einer Verteilernut in der äußeren Mantelfläche des Tassenstößels. Die Überströmkanäle stehen mit einer Verteilerleitung zu Gasfederkammern von Gasfedern weiterer Gaswechselventile in Verbindung. Die Verteilerleitung steht über eine Stichleitung und einem elektronisch gesteuerten 2/2-Wegeventil zur Druckregulierung in den Gasfedern in Verbindung. Die Gaszufuhr in den Pumpenraum erfolgt bei im Wesentlichen maximalen Öffnungshub des Gaswechselventils. It is based on the German published application DE 10 01 6878 A1. In this is a closing spring device for the valve train of a gas exchange valve Internal combustion engine described. The closing spring device comprises one mechanical spring that causes the gas exchange valve to close. From one certain engine speed is controlled by a gas spring in parallel sent off. The gas spring essentially comprises a gas spring chamber in which a piston movable in the form of a tappet is arranged. The mechanical spring is integrated in the gas spring chamber. Furthermore, the Gas spring chamber simultaneously an annular pump chamber with the housing. The pump room is supplied with gas in a controlled manner and is used for one Obtain closing spring device in a self-pumping configuration. The compressed air is drawn through overflow channels in the pump housing are integrated, pumped towards the gas spring chamber. At maximum opening stroke of the gas exchange valve, the overflow channels correspond to a distributor groove in the outer surface of the tappet. The overflow channels are with a distribution line to gas spring chambers of gas springs further Gas exchange valves in connection. The distribution line is connected via a branch line and an electronically controlled 2/2-way valve for pressure regulation in the Gas springs in connection. The gas is fed into the pump room at im Essentially maximum opening stroke of the gas exchange valve.

Nachteilig bei der hier beschriebenen Ausgestaltung ist die aufwendige Fertigung der Überströmkanäle in dem Pumpengehäuse, sowie der sehr hohe Bauaufwand aufgrund der gleichzeitigen Innen- und Außenführung des Tassenstößels. A disadvantage of the configuration described here is the complex production the overflow channels in the pump housing, as well as the very high construction costs due to the simultaneous internal and external guidance of the bucket tappet.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Fertigungs- bzw. Bauaufwand für einen gattungsgemäßen Ventiltrieb zu reduzieren. The object of the invention is to reduce the manufacturing or construction costs for one to reduce generic valve train.

Diese Aufgabe wird durch das Merkmal im kennzeichnenden Teil des Patentanspruch 1 gelöst. This task is characterized by the characteristic in the characterizing part of the Claim 1 solved.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung sind sowohl die Fertigungskosten als auch der Bauaufwand wesentlich reduziert. Da der Tassenstößel nur an einer Außenfläche geführt wird, sind nur die Tassenstößel-Außenfläche sowie die Gehäuse-Innenfläche mit höchster Präzision, entsprechend engster Passungen, zu bearbeiten. Aufgrund der Erfindung ist die Anzahl der Führungsflächen etwa um die Hälfte reduziert. Eine weitere Kostensenkung ist durch die vergrößerten Fertigungstoleranzen im Bereich der Nichtführungsflächen zu sehen. Durch die räumliche Verlagerung der Überströmkanäle in den Ringspalt zwischen Tassenstößel und Gehäuse, können die aufwendig zu fertigenden Gasführungsbohrungen im Gehäuse entfallen, wodurch ebenfalls Herstellkosten eingespart werden. Durch die Verringerung von zueinander korrespondierenden Einzelbauelementen ist der Bauaufwand ebenfalls deutlich vereinfacht. Because of the design according to the invention, both the manufacturing costs as well as the construction costs significantly reduced. Since the tappet only on one Only the tappet outer surface and the outer surface Housing inner surface with the highest precision, corresponding to the tightest fits to edit. Due to the invention, the number of guide surfaces is approximately that Half reduced. Another cost reduction is due to the enlarged Manufacturing tolerances can be seen in the area of the non-guide surfaces. Through the spatial displacement of the overflow channels in the annular gap between the tappet and Housing, the intricate gas guide holes in the Housing is eliminated, which also saves manufacturing costs. Through the The reduction of corresponding individual components is the Construction effort also significantly simplified.

Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 ist der Luftübertrittsquerschnitt vom Kompressionsbereich (Gassammelspalt) in den Gasraum beliebig klein ausführbar. Bei einer Reduzierung des Ringspaltes auf Ringspaltsegmente wird in vorteilhafter Weise für den Kolben zusätzliche Führungsfläche gewonnen. Due to the configuration according to claim 2, the air transfer cross section arbitrarily small from the compression area (gas collecting gap) into the gas space executable. If the annular gap is reduced to annular gap segments, in advantageously obtained additional guide surface for the piston.

Gemäß der Patentansprüche 4 und 5 findet eine Gaszufuhr in den Gassammelspalt nur dann statt, wenn der Gassammelspalt sein größtes Volumen aufweist. Bei einer anschließenden Gaswechselventil-Öffnungsbewegung wird zuerst die Gaseinlassöffnung von dem Kolben verschlossen, so dass das gesamte Ringspaltvolumen komprimiert wird. Durch diese Anordnung erhält die Pumpe den größten Wirkungsgrad und es wird der größte Gasdruck erzielt. According to claims 4 and 5, a gas supply takes place in the gas collecting gap only if the gas collection gap has its largest volume. At a subsequent gas exchange valve opening movement is the first Gas inlet port closed by the piston, so that the entire annular gap volume is compressed. This arrangement gives the pump the largest Efficiency and the greatest gas pressure is achieved.

Die Ausführungen gemäß der Patentansprüche 6 und 7 unterstützt die Gas- Kompression. The designs according to claims 6 and 7 support the gas Compression.

Eine Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 8 erlaubt den Gasaustausch zwischen dem Gassammelspalt und dem Gasraum, ohne dass hierzu eine zusätzliche Bohrung bzw. Leitung notwendig wäre. An embodiment according to claim 8 allows gas exchange between the gas collecting gap and the gas space, without an additional Drilling or line would be necessary.

Alle Ausgestaltungsvarianten gemäß der Patentansprüche 9 bis 13 dienen der Minimierung der Herstell- bzw. Baukosten eines gattungsgemäßen Ventiltriebs. All design variants according to claims 9 to 13 serve the Minimization of the manufacturing or construction costs of a generic valve train.

Gegenüber einer Ventilspieleinstellung durch Einstellplatten mit unterschiedlicher Dicke reduziert eine Ausgestaltung gemäß der Patentansprüche 14 und 15 den Wartungsaufwand wesentlich. Insbesondere die Wartungskosten werden für eine derart ausgestaltete Brennkraftmaschine reduziert, was direkt zu einem finanziellen Nutzen für den Käufer führt. Compared to a valve lash adjustment by adjusting plates with different Thickness reduces an embodiment according to claims 14 and 15 Maintenance effort essential. In particular, the maintenance costs for a engine designed in this way reduces what directly leads to a financial Benefits for the buyer leads.

Eine Abdichtung gemäß Patentanspruch 16 vermindert die Leckageverluste eines gattungsgemäßen Ventiltriebes und reduziert ebenfalls die Wartungskosten, da eine lebenslange Dichtheit dieses Dichtelements, sowie der weiteren Dichtelemente zu erwarten ist. A seal according to claim 16 reduces the leakage losses generic valve train and also reduces the maintenance costs, as a lifelong tightness of this sealing element, as well as the other sealing elements is expected.

Im Folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in einer einzigen Figur anhand von zwei Teilfiguren näher erläutert. The following is a preferred embodiment in a single figure explained in more detail using two sub-figures.

Fig. 1a zeigt einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit einem Gaswechselventil in Schließstellung, Fig. 1a shows a valve gear according to the invention with a gas exchange valve in the closed position,

Fig. 1b zeigt einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit einem Gaswechselventil in Offenstellung. FIG. 1b shows a valve gear according to the invention with a gas exchange valve in the open position.

Fig. 1 ist in zwei Teilfiguren, Fig. 1a und Fig. 1b, aufgeteilt. Sie zeigen schematisch einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb. Da in beiden Teilfiguren die selben Bauelemente in unterschiedlicher Lage sichtbar sind, gelten die Bezugsziffern sowohl für Teilfigur 1a als auch für Teilfigur 1b. Während sich das Gaswechselventil in Teilfigur 1a in seiner Schließstellung befindet, ist es in Teilfigur 1b in seiner Offenstellung. Fig. 1 is divided into two sub-figures, Fig. 1a and Fig. 1b. They schematically show a valve train according to the invention. Since the same components are visible in different positions in the two sub-figures, the reference numbers apply to both sub-figure 1a and sub-figure 1b. While the gas exchange valve is in its closed position in sub-figure 1a, it is in its open position in sub-figure 1b.

Fig. 1 zeigt einen Ventiltrieb 1, der im Wesentlichen aus einer Nockenwelle 22 mit einem Nocken 23, sowie einem angedeuteten Zylinderkopf 18 mit im Folgenden näher erläuterten, in einer Ausnehmung 28 im Zylinderkopf 18 erkennbaren Bauteilen besteht. In dieser Ausnehmung 28 befindet sich ein Gehäuse 5 mit einem Gehäuseboden 24. Das Gehäuse 5 ist rohrförmig und besitzt in axialer Ausdehnung drei unterschiedliche zylindrische Innendurchmesser, den nockenwellennahen Bereich a, den daran anschließenden mittleren Bereich b und den an den Gehäuseboden 24 angrenzenden Bereich c. Der Bereich a dient als radiale Führung für eine tassenförmige Druckplatte 12. Der anschließende mittlere Bereich b besitzt den kleinsten Innendurchmesser des Gehäuses 5. Der Bereich b dient als eine Kolbenführungsfläche 11 für einen Kolben 8, der aus einem Federteller 3 und einem Kolbenmantel 8' besteht. Der Kolbenmantel 8' und die Druckplatte 12 sind fest miteinander verbunden, während der Kolbenmantel 8' und der Federteller lösbar miteinander verbunden und mit einem ersten Dichtelement 13 gegeneinander abgedichtet sind. Fig. 1 shows a valve train 1, the illustrated closer essentially of a camshaft 22 with a cam 23, and a cylinder head 18 with indicated hereinafter, is recognizable in a recess 28 in the cylinder head 18 components. In this recess 28 there is a housing 5 with a housing base 24 . The housing 5 is tubular and has three different cylindrical inner diameters in the axial extent, the region a near the camshaft, the adjoining central region b and the region c adjoining the housing base 24 . The area a serves as a radial guide for a cup-shaped pressure plate 12 . The adjoining central area b has the smallest inside diameter of the housing 5 . The area b serves as a piston guide surface 11 for a piston 8 , which consists of a spring plate 3 and a piston skirt 8 '. The piston skirt 8 'and the pressure plate 12 are firmly connected to one another, while the piston skirt 8 ' and the spring plate are detachably connected to one another and are sealed off from one another by a first sealing element 13 .

Der Gehäuseboden 24 verfügt über eine zentrische Bohrung 29', die mit einer Bohrung 29 im Zylinderkopf 18 korrespondiert. Bohrung 29 und 29' dienen als Aufnahme für eine Ventilschaftführung 16. In der Ventilschaftführung 16 ist ein Gaswechselventil 4 geführt. Koaxial zur Ventilschaftführung 16 ist am Kolbenboden 24 ein Absatz 26 zur Zentrierung einer mechanischen Ventilfeder 2 angeformt. Die mechanische Ventilfeder 2 ist koaxial zum Gaswechselventil 4 angeordnet und erstreckt sich axial in Richtung der Nockenwelle 22 und stützt sich in dieser Richtung an dem Federteller 3 ab. Der Federteller 3 ist mit Ventilkegelelementen 17 gegen die Federkraft der mechanischen Ventilfeder 2 lösbar am Schaft des Gaswechselventils 4 befestigt. Der Federteller 3 ist gegenüber dem Ventilschaft des Gaswechselventils 4 mit einem dritten Dichtelement 19 abgedichtet. Das Gehäuse 5, der Gehäuseboden 24, der Kolbenmantel 8' sowie der Federteller 3 schließen miteinander einen Gasraum 6 ein. Um eine weitestgehende Dichtheit des Gasraumes 6 zu gewährleisten, ist dieser von einem zweiten Dichtelement 15, welches sich radial um den Schaft des Gaswechselventils 4 und um die Ventilschaftführung 16 anlegt, nochmals abgedichtet. Die Dichtwirkung des zweiten Dichtelementes 15 wird durch eine erste Klammer 27 im Bereich der Ventilschaftführung 16 sowie einer zweiten Klammer 27' im Bereich des Ventilschaftes verstärkt. The housing base 24 has a central bore 29 ', which corresponds to a bore 29 in the cylinder head 18 . Bores 29 and 29 'serve as receptacles for a valve stem guide 16 . A gas exchange valve 4 is guided in the valve stem guide 16 . A shoulder 26 for centering a mechanical valve spring 2 is formed coaxially to the valve stem guide 16 on the piston head 24 . The mechanical valve spring 2 is arranged coaxially with the gas exchange valve 4 and extends axially in the direction of the camshaft 22 and is supported in this direction on the spring plate 3 . The spring plate 3 is releasably attached to the stem of the gas exchange valve 4 with valve cone elements 17 against the spring force of the mechanical valve spring 2 . The spring plate 3 is sealed off from the valve stem of the gas exchange valve 4 with a third sealing element 19 . The housing 5 , the housing base 24 , the piston skirt 8 'and the spring plate 3 enclose a gas space 6 with one another. In order to ensure the greatest possible tightness of the gas space 6 , it is sealed again by a second sealing element 15 , which is placed radially around the shaft of the gas exchange valve 4 and around the valve stem guide 16 . The sealing effect of the second sealing element 15 is reinforced by a first bracket 27 in the region of the valve stem guide 16 and a second bracket 27 'in the region of the valve stem.

Im Innenvolumen der tassenförmigen Druckplatte 12 ist zwischen dieser und dem Ventlischaft des Gaswechselventils 4 ein Spielausgieichselement 14 angeordnet. Dieses Spielausgleichselement 14 wird durch ein Zentrierelement 25, welches im Innenvolumen der tassenförmigen Druckplatte 12 radial geführt ist, zentriert. A play compensation element 14 is arranged in the inner volume of the cup-shaped pressure plate 12 between the latter and the valve stem of the gas exchange valve 4 . This play compensation element 14 is centered by a centering element 25 , which is guided radially in the inner volume of the cup-shaped pressure plate 12 .

Der Gasraum 6 ist durch eine Gasauslassöffnung 20', die sich im Bereich der Stoßkante zwischen Gehäuseboden 24 und Gehäuse 5 befindet und über eine Gasauslassleitung 20, die durch das Gehäuse 5 und den Zylinderkopf 18 geführt ist, über ein erstes schaltbares 2/2-Wegeventil 21' mit einem umgebenen Luftdruck verbunden. Der Kolbenmantel 8' und das Gehäuse 5 bilden im Bereich a gemeinsam einen Gassammelspalt 10, der bei geschlossenem Gaswechselventil 4, Teilfigur 1a, sein größtes Volu men besitzt. Der Gassammelspalt 10 ist im Bereich der Schließstellung des Gaswechselventils 4 über eine Gaseinlassöffnung 7' und einer Gaseinlassleitung 7, die sich ebenfalls durch das Gehäuse 5 und den Zylinderkopf 18 erstreckt, sowie einem zweiten schaltbaren 2/2-Wegeventil 21 mit einem nicht dargestellten Druckluftlieferanten verbunden. Bei nahezu voll geöffnetem Gaswechselventil 4 besitzt der Gassammelspalt 10 sein kleinstes Volumen und steht, wie in Teilfigur 1b dargestellt, im Bereich seiner maximalen Öffnungsstellung mit dem Gasraum 6 in Wirkverbindung. Die Höhendifferenz s, entsprechend dem Hub des Gaswechselventils 4, ist am Berührpunkt von Nocken 23 und Druckplatte 12 dargestellt. The gas space 6 is through a gas outlet opening 20 ', which is located in the region of the abutting edge between the housing base 24 and the housing 5 and via a gas outlet line 20 , which is guided through the housing 5 and the cylinder head 18 , via a first switchable 2/2-way valve 21 'connected to a surrounding air pressure. The piston skirt 8 'and the housing 5 together form a gas collecting gap 10 in the area a, which has its greatest volume when the gas exchange valve 4 , part figure 1a, is closed. In the area of the closed position of the gas exchange valve 4, the gas collecting gap 10 is connected to a compressed air supplier, not shown, via a gas inlet opening 7 ′ and a gas inlet line 7 , which also extends through the housing 5 and the cylinder head 18 , and a second switchable 2/2-way valve 21 , When the gas exchange valve 4 is almost fully open, the gas collection gap 10 has its smallest volume and, as shown in part 1b, is in operative connection with the gas space 6 in the region of its maximum open position. The height difference s, corresponding to the stroke of the gas exchange valve 4 , is shown at the point of contact between the cam 23 and the pressure plate 12 .

Die Gasfeder ist beim Betrieb der Brennkraftmaschine bei einer definierten Drehzahl mit Hilfe der 2/2-Wegeventile 21, 21' zuschaltbar. Bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine ist nur die mechanische Ventilfeder 2 aktiv, wodurch die innere Reibung des Ventiltriebs 1 in diesem Drehzahlbereich deutlich reduziert ist. Um dies zu erreichen ist das zweite 2/2-Wegeventil 21 geschlossen, während das erste 2/2- Wegeventil 21' offen ist. Für diese pneumatische Schaltstellung ist die Luftfeder inaktiv. Wird im Gegensatz dazu das zweite 2/2-Wegeventil 21 ab einer bestimmten Drehzahl der Brennkraftmaschine geöffnet und gleichzeitig das erste 2/2-Wegeventil 21' geschlossen, so ist die Luftfeder aktiv. Durch die hieraus resultierende Erhöhung der Federsteifigkeit, aufgrund der Addition von der Federsteifigkeit der mechanischen Ventilfeder 2 und der Gasfeder, sind gegenüber der Verwendung ausschließlich der mechanischen Ventilfeder 2 erhöhte Drehzahlen der Brennkraftmaschine möglich, ohne dass das Gaswechselventil 4 von der Nockenkontur abhebt. The gas spring can be switched on during operation of the internal combustion engine at a defined speed using the 2/2-way valves 21 , 21 '. At low engine speeds, only the mechanical valve spring 2 is active, as a result of which the internal friction of the valve train 1 is significantly reduced in this speed range. In order to achieve this, the second 2/2-way valve 21 is closed, while the first 2/2-way valve 21 'is open. The air spring is inactive for this pneumatic switch position. In contrast, if the second 2/2-way valve 21 is opened from a certain speed of the internal combustion engine and at the same time the first 2/2-way valve 21 'is closed, the air spring is active. Due to the resulting increase in spring stiffness, due to the addition of the spring stiffness of the mechanical valve spring 2 and the gas spring, increased speeds of the internal combustion engine are possible compared to the use of only the mechanical valve spring 2 , without the gas exchange valve 4 lifting off the cam contour.

Im niedrigen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine, bei ausgeschalteter Luftfeder, drückt der Nocken 23 gemäß Teilfigur 1a die Druckplatte 12 mit dem Spielausgleichselement 14 gemeinsam mit dem Kolben 8 und dem Gaswechselventil 4 gegen die Federkraft der mechanischen Ventilfeder 2 von der Nockenwelle weg und öffnet das Gaswechselventil 4. Nach Überschreitung der maximalen Öffnung, der Höhendifferenz s, drückt ausschließlich die Federkraft der mechanischen Ventilfeder 2 die soeben erwähnten Bauteile wieder in Richtung Nocken 23. Das in dem Gasraum 6, entsprechend der halben Brennkraftmaschinendrehzahl, periodisch komprimierte Gas kann bei diesem Vorgang durch die Gasauslassöffnung 20' zum Druckausgleich mit dem Umgebungsdruck entweichen bzw. wieder in den Gasraum 6 eintreten. Wird die Brennkraftmaschine mit höheren Drehzahlen betrieben, so wird das zweite 2/2- Wegeventil 21 geöffnet und gleichzeitig das erste 2/2-Wegeventil 21' geschlossen. Durch den anliegenden Gasdruck an dem geöffneten zweiten 2/2-Wegeventil 21 strömt komprimiertes Gas bei fast geschlossenem Gaswechselventil 4 (Teilfigur 1a) in den Gassammelspalt 10. Wird das Gaswechselventil 4 wie zuvor beschrieben geöffnet, so wird die Gaseinlassöffnung 7' von dem Kolbenmantel 8' sofort verschlossen und das Gas im Gassammelspalt 10 wird von dem Kolbenmantel 8' weiter komprimiert. Kurz bevor das Gaswechselventil 4 seine maximale Ventilöffnung erreicht hat, bildet sich zwischen dem Kolbenmantel 8' und dem Gehäuse 5 an einer Ringkante am Übergang von Bereich b zum Bereich c ein Ringspalt 9 aus. Durch diesen Ringspalt 9 wird das komprimierte Gas aus dem Gassammelspalt 10 in den Gasraum 6 gedrückt. Der im Gasraum 6 aufgebaute Gasdruck unterstützt nun als Gasfeder die Wirkung der mechanischen Ventilfeder 2 als parallelgeschaltete Gaszusatzfeder. In the low speed range of the internal combustion engine, with the air spring switched off, the cam 23 presses the pressure plate 12 with the play compensation element 14 together with the piston 8 and the gas exchange valve 4 against the spring force of the mechanical valve spring 2 away from the camshaft according to partial FIG. 1a and opens the gas exchange valve 4 . After the maximum opening, the height difference s, has been exceeded, only the spring force of the mechanical valve spring 2 pushes the components just mentioned back towards the cam 23 . The gas compressed periodically in the gas space 6 , corresponding to half the engine speed, can escape through this gas outlet opening 20 ′ for pressure compensation with the ambient pressure or re-enter the gas space 6 . If the internal combustion engine is operated at higher speeds, the second 2/2-way valve 21 is opened and at the same time the first 2/2-way valve 21 'is closed. Due to the gas pressure present at the opened second 2/2-way valve 21 , compressed gas flows into the gas collecting gap 10 when the gas exchange valve 4 is almost closed (sub-figure 1a). If the gas exchange valve 4 is opened as described above, the gas inlet opening 7 'is immediately closed by the piston jacket 8 ' and the gas in the gas collecting gap 10 is further compressed by the piston jacket 8 '. Shortly before the gas exchange valve 4 has reached its maximum valve opening, an annular gap 9 is formed between the piston skirt 8 'and the housing 5 on an annular edge at the transition from area b to area c. The compressed gas is pressed out of the gas collecting gap 10 into the gas space 6 through this annular gap 9 . The gas pressure built up in the gas space 6 now supports, as a gas spring, the action of the mechanical valve spring 2 as a gas auxiliary spring connected in parallel.

Abhängig von der Brennkraftmaschinendrehzahl kann durch getaktetes Ansteuern des zweiten 2/2-Wegeventils 21 der Druck im Gasraum 6 variiert werden. Auf diese Weise ist eine Beeinflussung der Gasfedersteifigkeit zur Unterstützung der Federsteifigkeit der mechanischen Ventilfeder 2 möglich. Depending on the internal combustion engine speed, the pressure in the gas space 6 can be varied by clocked activation of the second 2/2-way valve 21 . In this way it is possible to influence the gas spring stiffness to support the spring stiffness of the mechanical valve spring 2 .

In weiteren Ausgestaltungsvarianten kann das Spielausgleichselement 14 durch ein hydraulisches Spielausgleichselement, insbesondere einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement, dargestellt werden. Hierzu muss jedoch, um die volle Funktionsfähigkeit zu gewährleisten, eins Druckmittelversorgung für das hydraulische Ventilspielausgleichselement vorgesehen werden. Dies kann beispielsweise eine weitere Bohrung durch den Zylinderkopf 18 und das Gehäuse 5 sein, die vorzugsweise mit einer Bohrung in der Druckplatte 12, beispielsweise in der Gaswechselventilschließstellung mit einer Bohrung zur Hydraulikmediumversorgung in der Druckplatte fluchtet. Ferner ist es sinnvoll die tassenförmige Druckplatte 12, beispielsweise mit einem Nutenstein, der sowohl in dem Zylinderkopf 18 als auch in der Druckplatte 12 in radialer Richtung geführt ist, gegen Verdrehung zu sichern. In further embodiment variants, the lash adjuster element 14 can be represented by a hydraulic lash adjuster element, in particular a hydraulic valve lash adjuster element. However, to ensure full functionality, a pressure medium supply for the hydraulic valve lash adjuster must be provided for this. This can be, for example, a further bore through the cylinder head 18 and the housing 5 , which is preferably aligned with a bore in the pressure plate 12 , for example in the gas exchange valve closed position, with a bore for supplying hydraulic medium in the pressure plate. Furthermore, it makes sense to secure the cup-shaped pressure plate 12 against rotation, for example with a slot nut which is guided in the radial direction both in the cylinder head 18 and in the pressure plate 12 .

Der Gasdruck wird vorzugsweise durch eine von der Brennkraftmaschine betätigte Luftpumpe erzeugt, kann jedoch auch in weiteren Ausführungsbeispielen durch eine wieder befüllbare Gasflasche bereitgestellt werden. The gas pressure is preferably operated by one of the internal combustion engine Air pump generated, but can also in other embodiments by refillable gas bottle are provided.

Für den gesamten erfindungsgemäßen Ventiltrieb 1 können standardmäßig bekannte Ventiltriebswerkstoffe verwendet werden. Bezugszeichenliste 1 Ventiltrieb
2 Mechanische Ventilfeder
3 Federteller
4 Gaswechselventil
5 Gehäuse
6 Gasraum
7 Gaseinlassleitung
7' Gaseinlassöffnung
8 Kolben
8' Kolbenmantel
9 Spalt
10 Gassammelspalt
11 Kolbenführungsfläche
12 Druckplatte
13 Erstes Dichtelement
14 Spielausgleichselement
15 Zweites Dichtelement
16 Ventilschaftführung
17 Ventilkegel
18 Zylinderkopf
19 Drittes Dichtelement
20 Gasauslassleitung
20' Gasauslassöffnung
21, 21' 2/2-Wegeventil
22 Nockenwelle
23 Nocken
24 Gehäuseboden
25 Zentrierelement
26 Absatz
27, 27' Klammer
28 Ausnehmung
29, 29' Bohrung
Known valve train materials can be used as standard for the entire valve train 1 according to the invention. REFERENCE LIST 1 valve train
2 Mechanical valve spring
3 spring plates
4 gas exchange valve
5 housing
6 gas space
7 gas inlet line
7 'gas inlet opening
8 pistons
8 'piston skirt
9 gap
10 gas collecting gap
11 piston guide surface
12 pressure plate
13 First sealing element
14 Game compensation element
15 Second sealing element
16 valve stem guide
17 valve cone
18 cylinder head
19 Third sealing element
20 gas outlet line
20 'gas outlet opening
21 , 21 '2/2-way valve
22 camshaft
23 cams
24 case back
25 centering element
26 paragraph
27 , 27 'bracket
28 recess
29 , 29 'bore

Claims

1.Valve drive for an internal combustion engine with a mechanical valve spring which supports the closing movement of the gas exchange valve via a spring plate which is arranged in a fixed position with respect to a gas exchange valve, and a switchable gas spring which supports the mechanical valve spring, essentially consisting of a housing with a gas space with at least one gas inlet opening, which can be closed by a piston which is arranged in a stroke-movable manner in the housing, characterized in that the gas is fed into the gas space ( 6 ) downstream of the gas inlet opening ( 7 ') through at least one gap ( 9 ) between the housing ( 5 ) and the piston ( 8 ).

2. Valve train according to claim 1, characterized in that the gap ( 9 ) extends at least around a portion of the piston circumference.

3. Valve train according to claim 1 and 2, characterized in that the gap ( 9 ) is an annular gap.

4. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that the gas inlet line ( 7 ) is open in the gas exchange valve closed position.

5. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that in the region of the gas inlet opening ( 7 '), between the piston ( 8 ) and the housing ( 5 ), there is a gas collecting gap ( 10 ).

6. Valve train according to one of the aforementioned claims, wherein the housing has at least one piston guide surface, characterized in that the gas collection gap ( 10 ) in the gas exchange valve closed position of the piston guide surface ( 11 ) is sealed off from the gas space ( 6 ).

7. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that a gas in the gas collecting gap ( 10 ) during the gas exchange valve opening movement of the piston ( 8 ) is compressible.

8. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that in the area of the maximum gas exchange valve open position, the gas collecting gap ( 10 ) is in operative connection with the gas space ( 6 ).

9. Valve train according to one of the aforementioned claims, wherein an actuating element acts on the gas exchange valve via a pressure plate, characterized in that the pressure plate ( 12 ) and the piston ( 8 ) are integrally and / or positively connected.

10. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that the pressure plate ( 12 ) is a tappet cup.

11. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that the spring plate ( 3 ) rests radially on an inner circumference of the piston ( 8 ).

12. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that a first sealing element ( 13 ) between the spring plate ( 3 ) and the piston ( 8 ) is arranged.

13. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that the spring plate ( 3 ) limits the gas space ( 6 ) largely gas-tight.

14. Valve train according to one of the aforementioned claims, characterized in that a play compensation element ( 14 ) is arranged between the gas exchange valve ( 4 ) and the pressure plate ( 12 ).

15. Valve train according to claim 9, characterized in that the play compensation element ( 14 ) is a hydraulic play compensation element.

16. Valve train according to one of the aforementioned claims, wherein the gas exchange valve is guided in a valve stem guide, characterized in that a second sealing element ( 15 ) seals the area between the gas exchange valve ( 4 ) and the valve stem guide ( 16 ) against the gas space ( 6 ) ,