EP0947672A2 - Variable valve control for an internal combustion engine - Google Patents

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EP0947672A2
EP0947672A2 EP99104523A EP99104523A EP0947672A2 EP 0947672 A2 EP0947672 A2 EP 0947672A2 EP 99104523 A EP99104523 A EP 99104523A EP 99104523 A EP99104523 A EP 99104523A EP 0947672 A2 EP0947672 A2 EP 0947672A2
Authority
EP
European Patent Office
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cam
inlet
outlet
cams
valve
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99104523A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0947672A3 (en
Inventor
Dieter Dr. Krauth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP0947672A2 publication Critical patent/EP0947672A2/en
Publication of EP0947672A3 publication Critical patent/EP0947672A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L13/0047—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction the movement of the valves resulting from the sum of the simultaneous actions of at least two cams, the cams being independently variable in phase in respect of each other

Definitions

  • the invention relates to a variable valve control for a Reciprocating internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.
  • Such a device is known from DE 196 00 536 A1. With this device it is possible to in the pollutants Reduce exhaust gas or achieve an increase in torque. By reducing the gas exchange work or the load change work consumption can be reduced. Furthermore can control the internal combustion engine to a Throttle valve in the intake duct can be dispensed with.
  • This device comprises two camshafts, one on the Camshafts an inlet-open cam for the opening function of the intake valve and an exhaust cam for the exhaust valve and on the other camshaft an intake-close cam for the closing function of the inlet valve is arranged.
  • the inlet-open cam and the inlet-close cam act kind of an adder together and jointly determine the opening stroke and the opening period of the intake valve. Over a The relative angle can be used to change the phase position between the two camshafts can be adjusted to the To influence the opening stroke or the opening duration of the inlet valve.
  • the inlet-open cam and the inlet-close cam are located in a common plane so that the rotary movement of the inlet-open cam on the first camshaft and the rotary motion of the intake-closes cam on the second camshaft in the same level of motion.
  • This series connection the inlet cam only requires a narrow one Installation space, on the other hand, has the disadvantage that the side of the inlet-open cam arranged with outlet cams lateral offset to the exhaust valve is what a cranked Exhaust actuation lever conditional.
  • the pivot point between the The exhaust cam and the exhaust transfer lever are outside the center plane of the exhaust valve. This asymmetry has torsional forces result in accelerating wear and tear can impair precise transmission of motion.
  • the invention is based on the problem of a small construction Generic variable valve control for a reciprocating piston internal combustion engine train with high functional reliability.
  • the middle planes of the intake-close cam and the exhaust cam are only a short distance from each other, the less than the sum of half the width of the inlet-close cam and half the width of the exhaust cam, so that in the Top view axially overlap both cams. At the same time it is Distance between the two camshafts and the dimensioning of the Dimension the cams so that they encompass the contour of the cams.
  • the circles of the heads overlap, the cam lobes of the Inlet-close cam and the outlet cam in the manner of a Comb the single-tooth gear without contact.
  • This training enables the distance between the two camshafts to be kept low and at the same time cam movements of the inlet-close cam and the exhaust cam without mutual To enable disability. It is a compact design of the Valve control given an axially short overall length, since the inlet-closing cam and the exhaust cam on about the same axial height can be arranged.
  • Another advantage is that despite the axially short Face-to-face length of the cams with one for receiving the to be transmitted Forces required width can be formed so that no problems in terms of strength and reliability the cams are to be expected.
  • the center planes of the exhaust cam and the intake-close cam have only a small distance from each other, reduced the number of movement levels for the inlet and Exhaust cam.
  • the central plane falls of the exhaust cam and the movement plane of the exhaust valve about together, so that a direct transmission of the actuating movement of the exhaust cam on the exhaust valve without side Offset is possible and no torsional forces loading the components arise.
  • the exhaust operating lever can be easier be trained because a bend is no longer necessary is; all components controlling the exhaust valve and also the outlet valve itself lies in only one central or movement plane.
  • the outlet cam is in projection in the direction of the longitudinal axis of the intake-exhaust camshaft seen within the contour of the inlet-open cam. An influence on the intake valve by the exhaust cam is excluded.
  • the device is suitable for both internal combustion engines three valves as well as those with four valves.
  • the variable valve control 1 shown in FIGS. 1 to 3 controls the intake and exhaust valves of a 3-valve reciprocating internal combustion engine.
  • the device comprises two axially parallel Camshafts, an intake-exhaust camshaft 2 and an intake-close camshaft 3, to control the opening and Closing function of the two inlet valves 7a, b.
  • the intake-exhaust camshaft 2 also controls the exhaust valve 8.
  • Via a device not shown, in particular a coupling gear the relative phase position of the two camshafts 2, 3 can be changed to each other to the Setting the opening time and the opening stroke of the inlet valves 7a, b.
  • intake-exhaust camshaft 2 there are two intake-open cams 4a, b arranged with an inlet-closing cam 5 on the parallel intake-closes camshaft 3 in the manner of a Adders interact.
  • inlet-open cams 4a, b the opening function of the intake valves
  • the intake-close cam 5 the locking function.
  • the actuating movement of the Inlet cam 4a, 4b, 5 is by means of an inlet actuating lever transferred to the inlet valves 7a, b.
  • the two camshafts 2, 3 are in bearing housings 23a, b, 24a, b held.
  • the contour 19 of the exhaust cam 6 is in the Projection seen in the direction of the longitudinal axis 12 of the camshaft 2 within the contour 13 of the two inlet-open cams 4a, b.
  • the cam elevation 14 of the exhaust cam 6 also projects not beyond the contour 13 of the inlet-open cams.
  • the distance between camshafts 2 and 3 and the dimensions the cams are selected so that the tip circle 15 of the exhaust cam 6 the tip circle 17 of the inlet-closing cam 5 on the Camshaft 3 overlaps.
  • the radius of the tip circle 15 of the Exhaust cam 6 extends from the center of the intake-exhaust camshaft 2 to the cam lobe 14 of the exhaust cam; about part of its circumference coincides with the tip circle 15 Contour 13 of the inlet-opening cams 4a, b.
  • the radius of the tip circle 17 of the inlet-close cam extends 5 from the center of the intake-close camshaft 3 to the cam elevation 16 of the inlet-close cam 5;
  • the head circle covers part of its circumference 17 with the contour 21 of the inlet-closing cam 5.
  • the overlap of the two head circles 14, 16 has the consequence that the distance between the two camshafts is as small as possible can be chosen so that a small-sized device is realized can be.
  • the actuating movement of the Inlet cam is on a roller package 20 that is slidable is arranged on the inlet operating lever, on the inlet operating lever 9 transferred.
  • the roll package 20 is of two Springs 25a, b (Fig. 1 and 3) for abutting the contour of the inlet cam acted upon.
  • the springs 25a, b are supported on one Web 26, which is attached to the inlet operating lever 9.
  • the inlet operating lever 9 and the outlet operating lever 10 are rotatably mounted on a common lever axis 22, wherein the lever axis 22 runs parallel to the camshafts 2, 3.
  • variable valve control 1 for a 4-valve reciprocating internal combustion engine.
  • Each cylinder of the internal combustion engine has two intake valves 7a, b and two exhaust valves 8a, b assigned.
  • the inputs and Outlet cams to operate the valves are on the two axially parallel camshafts 2, 3 arranged, their relative Phase position to each other adjusted by a suitable device can be.
  • a central intake-open cam 4 On the intake-exhaust camshaft 2 is a central intake-open cam 4 arranged, the common with the two spaced Inlet-close cam 5a, b on the inlet-close camshaft 3 controls the opening function of the intake valves.
  • the two inlet-closing cams 5a, b are each on the side offset to inlet-open cam 4 in central planes 11a, b.
  • the Center planes 27a, 27b of exhaust cams 6a, b and the center planes the inlet-close cams 5a, b are so close together, that the distance between the center planes 11a, b and 27a, b is less than the sum of half the inlet-closing cam width e / 2 and half exhaust cam width a / 2, so that across seen to the axial direction, an overlap of inlet-closing cams 5a, b and outlet cams 6a, b is given.
  • the cam contour of the exhaust cams is determined by those on the exhaust operating lever 10, which has the same lever axis 22 as the inlet operating lever 9, stored rollers 18 tapped and transferred to the exhaust valves.
  • the cam contour of the intake cams is from the roll package 20, which is on the web 26 supporting springs 25a, b to rest against the cam contour is applied to the inlet operating lever 9 and on transferred to the intake valves.
  • the overlaps Head circle 15 of the outlet cams 6a, b with the head circle 17 of the Inlet closes cams 5a, b, creating a space-saving arrangement is created.

Abstract

An inlet closed camshaft (3) has an inlet closed cam (5) for controlling the closure function of the inlet valve (7a,7b). An inlet operating lever transmits the positioning movement of the inlet opened cam (4a,4b) and the inlet closed cam (5) to the inlet valve (7a,7b). An outlet operating lever (10) transmits the positioning movement of the outlet cam (6) to the outlet valve (8). A device alters the phase position between the two camshafts (2,3). The distance of the central planes (11,27) of the inlet closed cam and outlet cam is less than the sum of half the outlet cam width and half the inlet closed cam width.

Description

Die Erfindung betrifft eine variable Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a variable valve control for a Reciprocating internal combustion engine according to the preamble of the claim 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 196 00 536 A1 bekannt. Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, Schadstoffe im Abgas zu reduzieren bzw. eine Drehmomentsteigerung zu erreichen. Durch Verringerung der Gaswechselarbeit bzw. der Lastwechselarbeit kann der Verbrauch reduziert werden. Darüberhinaus kann bei der Steuerung der Brennkraftmaschine auf eine Drosselklappe im Ansaugkanal verzichtet werden.Such a device is known from DE 196 00 536 A1. With this device it is possible to in the pollutants Reduce exhaust gas or achieve an increase in torque. By reducing the gas exchange work or the load change work consumption can be reduced. Furthermore can control the internal combustion engine to a Throttle valve in the intake duct can be dispensed with.

Diese Vorrichtung umfaßt zwei Nockenwellen, wobei auf einer der Nockenwellen ein Einlaß-Öffnet-Nocken für die Öffnungsfunktion des Einlaßventils sowie ein Auslaßnocken für das Auslaßventil und auf der anderen Nockenwelle ein Einlaß-Schließt-Nocken für die Schließfunktion des Einlaßventils angeordnet ist. Der Einlaß-Öffnet-Nocken und der Einlaß-Schließt-Nocken wirken nach Art eines Addierers zusammen und bestimmen gemeinsam den Öffnungshub und die Öffnungsdauer des Einlaßventils. Über eine Einrichtung zur Änderung der Phasenlage kann der relative Winkel zwischen den beiden Nockenwellen eingestellt werden, um den Öffnungshub bzw. die Öffnungsdauer des Einlaßventils zu beeinflussen.This device comprises two camshafts, one on the Camshafts an inlet-open cam for the opening function of the intake valve and an exhaust cam for the exhaust valve and on the other camshaft an intake-close cam for the closing function of the inlet valve is arranged. The inlet-open cam and the inlet-close cam act Kind of an adder together and jointly determine the opening stroke and the opening period of the intake valve. Over a The relative angle can be used to change the phase position between the two camshafts can be adjusted to the To influence the opening stroke or the opening duration of the inlet valve.

Der Einlaß-Öffnet-Nocken und der Einlaß-Schließt-Nocken liegen in einer gemeinsamen Ebene, so daß die Drehbewegung des Einlaß-Öffnet-Nockens auf der ersten Nockenwelle und die Drehbewegung des Einlaß-Schließt-Nockens auf der zweiten Nockenwelle in der gleichen Bewegungsebene ausgeführt werden. Diese Hintereinanderschaltung der Einlaßnocken erfordert zwar nur einen schmalen Einbauraum, hat andererseits aber den Nachteil, daß der seitlich des Einlaß-Öffnet-Nockens angeordnete Auslaßnocken mit seitlichem Versatz zum Auslaßventil liegt, was einen gekröpften Auslaß-Betätigungshebel bedingt. Der Anlenkpunkt zwischen dem Auslaßnocken und dem Auslaß-Übertragungshebel liegt außerhalb der Mittelebene des Auslaßventils. Diese Asymmetrie hat Torsionskräfte zur Folge, die den Verschleiß beschleunigen und eine präzise Bewegungsübertragung beeinträchtigen können.The inlet-open cam and the inlet-close cam are located in a common plane so that the rotary movement of the inlet-open cam on the first camshaft and the rotary motion of the intake-closes cam on the second camshaft in the same level of motion. This series connection the inlet cam only requires a narrow one Installation space, on the other hand, has the disadvantage that the side of the inlet-open cam arranged with outlet cams lateral offset to the exhaust valve is what a cranked Exhaust actuation lever conditional. The pivot point between the The exhaust cam and the exhaust transfer lever are outside the center plane of the exhaust valve. This asymmetry has torsional forces result in accelerating wear and tear can impair precise transmission of motion.

Es sind darüberhinaus auch Vorrichtungen für variable Ventilsteuerungen mit zwei Einlaß-Öffnet-Nocken und zwei Auslaßnocken bekannt, wobei die Einlaß-Öffnet-Nocken auf der einen Nockenwelle auf Lücke zum Einlaß-Schließt-Nocken auf der anderen Nockenwelle liegen und die Auslaßnocken axial außenliegend neben den Einlaß-Öffnet-Nocken positioniert sind. Auch bei diesen Vorrichtungen muß die Stellbewegung des Auslaßnockens mittels eines gekröpften Hebels auf das Auslaßventil übertragen werden. Außerdem benötigen die insgesamt vier nebeneinanderliegenden Nocken auf nur einer Nockenwelle relativ viel Platz, so daß die Zylinderabstände entsprechend groß gewählt werden müssen und man insgesamt eine groß bauende Vorrichtung erhält.There are also devices for variable valve controls with two inlet-open cams and two outlet cams known, the inlet-opens cams on one camshaft on gap to inlet-closes cam on the other Camshaft lie and the exhaust cam axially on the outside the inlet-open cams are positioned. Even with these Devices must use the actuator movement of the exhaust cam a cranked lever can be transferred to the exhaust valve. In addition, the total of four lying side by side are required Cams on only one camshaft a relatively large amount of space, so that Cylinder distances must be chosen accordingly large and overall, a large-scale device is obtained.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine klein bauende gattungsgemäße variable Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit hoher Funktionssicherheit auszubilden.The invention is based on the problem of a small construction Generic variable valve control for a reciprocating piston internal combustion engine train with high functional reliability.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. This problem is solved according to the invention with the features of the claim 1 solved.

Die Mittelebenen des Einlaß-Schließt-Nockens und des Auslaßnockens weisen einen nur geringen Abstand zueinander auf, der kleiner als die Summe von halber Breite des Einlaß-Schließt-Nockens und halber Breite des Auslaßnockens ist, so daß in der Draufsicht sich beide Nocken axial überlappen. Zugleich ist der Abstand der beiden Nockenwellen und die Dimensionierung der Nocken so bemessen, daß die die Kontur der Nocken umfassenden Kopfkreise sich überschneiden, wobei die Nockenerhebungen des Einlaß-Schließt-Nockens und des Auslaßnockens nach Art eines einzahnigen Zahnrads berührungsfrei miteinander kämmen.The middle planes of the intake-close cam and the exhaust cam are only a short distance from each other, the less than the sum of half the width of the inlet-close cam and half the width of the exhaust cam, so that in the Top view axially overlap both cams. At the same time it is Distance between the two camshafts and the dimensioning of the Dimension the cams so that they encompass the contour of the cams The circles of the heads overlap, the cam lobes of the Inlet-close cam and the outlet cam in the manner of a Comb the single-tooth gear without contact.

Diese Ausbildung ermöglicht es, den Abstand der beiden Nockenwellen gering zu halten und zugleich Nockenbewegungen des Einlaß-Schließt-Nockens und des Auslaßnockens ohne gegenseitige Behinderung zu ermöglichen. Es ist eine kompakte Ausbildung der Ventilsteuerung bei axial kurzer Baulänge gegeben, da der Einlaß-Schließt-Nocken und der Auslaßnocken auf etwa gleicher axialer Höhe angeordnet werden können.This training enables the distance between the two camshafts to be kept low and at the same time cam movements of the inlet-close cam and the exhaust cam without mutual To enable disability. It is a compact design of the Valve control given an axially short overall length, since the inlet-closing cam and the exhaust cam on about the same axial height can be arranged.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß trotz der axial kurzen Baulänge die Nocken mit einer für die Aufnahme der zu übertragenden Kräfte erforderlichen Breite ausgebildet werden können, so daß keine Probleme hinsichtlich der Festigkeit und Funktionssicherheit der Nocken zu erwarten sind.Another advantage is that despite the axially short Face-to-face length of the cams with one for receiving the to be transmitted Forces required width can be formed so that no problems in terms of strength and reliability the cams are to be expected.

Da die Mittelebenen des Auslaßnockens und des Einlaß-Schließt-Nockens nur einen geringen Abstand zueinander aufweisen, reduziert sich die Anzahl der Bewegungsebenen für die Einlaß- und Auslaßnocken. In einer bevorzugten Ausführung fallen die Mittelebene des Auslaßnockens und die Bewegungsebene des Auslaßventils etwa zusammen, so daß eine direkt Übertragung der Stellbewegung des Auslaßnockens auf das Auslaßventil ohne seitlichen Versatz möglich ist und keine die Bauteile belastenden Torsionskräfte entstehen. Der Auslaß-Betätigungshebel kann einfacher ausgebildet werden, weil eine Kröpfung nicht mehr notwendig ist; sämtliche das Auslaßventil steuernden Bauteile und auch das Auslaßventil selbst liegen in nur einer Mittel- bzw. Bewegungsebene.Because the center planes of the exhaust cam and the intake-close cam have only a small distance from each other, reduced the number of movement levels for the inlet and Exhaust cam. In a preferred embodiment, the central plane falls of the exhaust cam and the movement plane of the exhaust valve about together, so that a direct transmission of the actuating movement of the exhaust cam on the exhaust valve without side Offset is possible and no torsional forces loading the components arise. The exhaust operating lever can be easier be trained because a bend is no longer necessary is; all components controlling the exhaust valve and also the outlet valve itself lies in only one central or movement plane.

In einer zweckmäßigen Ausführung liegt der Auslaßnocken in Projektion in Richtung der Längsachse der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle gesehen innerhalb der Kontur des Einlaß-Öffnet-Nockens. Eine Beeinflussung des Einlaßventils durch den Auslaßnocken ist dadurch ausgeschlossen.In an expedient embodiment, the outlet cam is in projection in the direction of the longitudinal axis of the intake-exhaust camshaft seen within the contour of the inlet-open cam. An influence on the intake valve by the exhaust cam is excluded.

Die Vorrichtung eignet sich sowohl für Brennkraftmaschinen mit drei Ventilen als auch für solche mit vier Ventilen.The device is suitable for both internal combustion engines three valves as well as those with four valves.

Bei 3-Ventil-Motoren mit zwei Einlaßventilen und einem Auslaßventil liegt der Auslaßnocken mittig zwischen zwei Einlaß-Öffnet-Nocken auf der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle. Dem Auslaßnocken liegt in der gleichen Mittelebene ein Einlaß-Schließt-Nocken auf der anderen Nockenwelle gegenüber.In 3-valve engines with two intake valves and one exhaust valve the outlet cam lies in the middle between two inlet-open cams on the intake-exhaust camshaft. The exhaust cam there is an inlet-closing cam in the same central plane opposite on the other camshaft.

Bei 4-Ventil-Motoren mit zwei Einlaß- und zwei Auslaßventilen sind zwei Auslaßnocken vorgesehen, denen jeweils ein Einlaß-Schließt-Nocken gegenüberliegt.In 4-valve engines with two intake and two exhaust valves two outlet cams are provided, each of which has an inlet-close cam opposite.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1
eine variable Ventilsteuerung für einen 3-Ventil-Motor in Draufsicht,
Fig. 2
eine Ansicht von vorne auf die Ventilsteuerung,
Fig. 3
die Ventilsteuerung im Schnitt,
Fig. 4 bis Fig. 6
eine den Fig. 1 bis 3 entsprechende Darstellung einer Ventilsteuerung für einen 4-Ventil-Motor.
Further advantages and expedient embodiments can be found in the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:
Fig. 1
a variable valve control for a 3-valve engine in top view,
Fig. 2
a front view of the valve control,
Fig. 3
the valve control on average,
4 to 6
1 to 3 corresponding representation of a valve control for a 4-valve engine.

Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte variable Ventilsteuerung 1 steuert die Ein- und Auslaßventile einer 3-Ventil-Hubkolben-Brennkraftmaschine. Die Vorrichtung umfaßt zwei achsparallele Nockenwellen, eine Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 und eine Einlaß-Schließt-Nockenwelle 3, zur Steuerung der Öffnungs- und Schließfunktion der beiden Einlaßventile 7a, b. Die Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 übernimmt zugleich die Steuerung des Auslaßventils 8. Über eine nicht dargestellte Einrichtung, insbesondere ein Koppelgetriebe, kann die relative Phasenlage der beiden Nockenwellen 2, 3 zueinander verändert werden, um die Öffnungszeit und den Öffnungshub der Einlaßventile 7a, b einzustellen. Bei Verwendung der Ventilsteuerung 1 kann auf eine Drosselklappe im Ansaugkanal der Brennkraftmaschine verzichtet werden.The variable valve control 1 shown in FIGS. 1 to 3 controls the intake and exhaust valves of a 3-valve reciprocating internal combustion engine. The device comprises two axially parallel Camshafts, an intake-exhaust camshaft 2 and an intake-close camshaft 3, to control the opening and Closing function of the two inlet valves 7a, b. The intake-exhaust camshaft 2 also controls the exhaust valve 8. Via a device not shown, in particular a coupling gear, the relative phase position of the two camshafts 2, 3 can be changed to each other to the Setting the opening time and the opening stroke of the inlet valves 7a, b. When using the valve control 1 can on Throttle valve in the intake duct of the internal combustion engine is dispensed with become.

Auf der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 sind zwei Einlaß-Öffnet-Nocken 4a, b angeordnet, die mit einem Einlaß-Schließt-Nocken 5 auf der parallelen Einlaß-Schließt-Nockenwelle 3 nach Art eines Addierers zusammenwirken. Die Einlaß-Öffnet-Nocken 4a, b bestimmen die Öffnungsfunktion der Einlaßventile, der Einlaß-Schließt-Nocken 5 die Schließfunktion. Die Stellbewegung der Einlaßnocken 4a, 4b, 5 wird mittels eines Einlaß-Betätigungshebels auf die Einlaßventile 7a, b übertragen. Die beiden Nockenwellen 2, 3 sind in Lagergehäusen 23a, b, 24a, b gehalten.On the intake-exhaust camshaft 2 there are two intake-open cams 4a, b arranged with an inlet-closing cam 5 on the parallel intake-closes camshaft 3 in the manner of a Adders interact. Determine inlet-open cams 4a, b the opening function of the intake valves, the intake-close cam 5 the locking function. The actuating movement of the Inlet cam 4a, 4b, 5 is by means of an inlet actuating lever transferred to the inlet valves 7a, b. The two camshafts 2, 3 are in bearing housings 23a, b, 24a, b held.

Auf der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 ist mittig zwischen den beiden Einlaß-Öffnet-Nocken 4a, b ein Auslaßnocken 6 angeordnet, dessen Stellbewegung mit Hilfe eines Auslaß-Betätigungshebels 10 auf das Auslaßventil 8 übertragen wird. Die Mittelebene 11 des Einlaß-Schließt-Nocken 5 und die Mittelebene 27 des Auslaßnockens 6 liegen so nahe beieinander, daß der Abstand zwischen den Mittelebenen 11, 27 geringer ist als die Summe aus halber Einlaß-Schließt-Nockenbreite e/2 und halber Auslaßnockenbreite a/2, so daß quer zur Achsrichtung gesehen eine Überdeckung von Einlaß-Schließt-Nocken 5 und Auslaßnocken 6 gegeben ist. Im Ausführungsbeispiel fallen die Mittelebenen 11 und 27 zusammen. Sowohl die Rotationen der Nocken 5 und 6 als auch die Hubbewegung des Auslaßventils 8 werden in den Ebenen 11 bzw. 27 ausgeführt. Auch die Übertragungsbewegung des Auslaß-Betätigungshebels 10 liegt in der Mittelebene 11 bzw. 27.On the inlet-exhaust camshaft 2 is in the middle between an inlet cam 6 is arranged in both inlet-open cams 4a, b, whose actuating movement with the help of an outlet actuating lever 10 is transferred to the outlet valve 8. The central plane 11 of the inlet-closing cam 5 and the central plane 27 of the exhaust cam 6 are so close together that the distance between the center planes 11, 27 is less than the sum of half the inlet-closing cam width e / 2 and half Exhaust cam width a / 2, so that seen transversely to the axial direction an overlap of inlet-close cam 5 and outlet cam 6 is given. In the exemplary embodiment, the center planes fall 11 and 27 together. Both the rotations of the cams 5 and 6 and the stroke movement of the exhaust valve 8 are in levels 11 and 27, respectively. The transfer movement too the outlet actuating lever 10 lies in the central plane 11 or 27.

Wie der Schnittdarstellung nach Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 1 zu entnehmen, liegt die Kontur 19 des Auslaßnockens 6 in der Projektion in Richtung der Längsachse 12 der Nockenwelle 2 gesehen innerhalb der Kontur 13 der beiden Einlaß-Öffnet-Nocken 4a, b. Auch die Nockenerhebung 14 des Auslaßnockens 6 ragt nicht über die Kontur 13 der Einlaß-Öffnet-Nocken hinaus.As in the sectional view according to FIG. 3 in connection with FIG. 1 to see, the contour 19 of the exhaust cam 6 is in the Projection seen in the direction of the longitudinal axis 12 of the camshaft 2 within the contour 13 of the two inlet-open cams 4a, b. The cam elevation 14 of the exhaust cam 6 also projects not beyond the contour 13 of the inlet-open cams.

Der Abstand der Nockenwellen 2 und 3 und die Dimensionierungen der Nocken sind so gewählt, daß der Kopfkreis 15 des Auslaßnockens 6 den Kopfkreis 17 des Einlaß-Schließt-Nockens 5 auf der Nockenwelle 3 überschneidet. Der Radius des Kopfkreises 15 des Auslaßnockens 6 reicht vom Mittelpunkt der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 bis zur Nockenerhebung 14 des Auslaßnockens; über einen Teil seines Umfanges deckt sich der Kopfkreis 15 mit der Kontur 13 der Einlaß-Öffnet-Nocken 4a, b.The distance between camshafts 2 and 3 and the dimensions the cams are selected so that the tip circle 15 of the exhaust cam 6 the tip circle 17 of the inlet-closing cam 5 on the Camshaft 3 overlaps. The radius of the tip circle 15 of the Exhaust cam 6 extends from the center of the intake-exhaust camshaft 2 to the cam lobe 14 of the exhaust cam; about part of its circumference coincides with the tip circle 15 Contour 13 of the inlet-opening cams 4a, b.

Entsprechend reicht der Radius des Kopfkreises 17 des Einlaß-Schließt-Nockens 5 vom Mittelpunkt der Einlaß-Schließt-Nockenwelle 3 bis zur Nockenerhebung 16 des Einlaß-Schließt-Nockens 5; über einen Teil seines Umfanges deckt sich der Kopfkreis 17 mit der Kontur 21 des Einlaß-Schließt-Nockens 5. Accordingly, the radius of the tip circle 17 of the inlet-close cam extends 5 from the center of the intake-close camshaft 3 to the cam elevation 16 of the inlet-close cam 5; The head circle covers part of its circumference 17 with the contour 21 of the inlet-closing cam 5.

Um eine wechselseitige Behinderung zu vermeiden, kämmen die beiden Nockenerhebungen 14 und 16 der Nocken 6 und 5 berührungsfrei miteinander, und zwar über alle auftretenden Phasenlagen der Nockenwelle 3 in bezug zur Nockenwelle 2.To avoid mutual disability, comb them two cam lobes 14 and 16 of the cams 6 and 5 without contact with each other, namely over all occurring phase positions the camshaft 3 in relation to the camshaft 2.

Die Überschneidung der beiden Kopfkreise 14, 16 hat zur Folge, daß der Abstand zwischen den beiden Nockenwellen kleinstmöglich gewählt werden kann, so daß eine kleinbauende Vorrichtung realisiert werden kann.The overlap of the two head circles 14, 16 has the consequence that the distance between the two camshafts is as small as possible can be chosen so that a small-sized device is realized can be.

Weiterhin kann Fig. 3 entnommen werden, daß die Stellbewegung des Auslaßnockens 6 über eine Rolle 18 auf den Auslaß-Betätigungshebel 10 übertragen wird, wobei die Rolle 18 am Auslaß-Betätigungshebel 10 gelagert ist. Die Stellbewegung der Einlaßnocken wird über ein Rollenpaket 20, das verschieblich auf dem Einlaß-Betätigungshebel angeordnet ist, auf den Einlaß-Betätigungshebel 9 übertragen. Das Rollenpaket 20 ist von zwei Federn 25a, b (Fig. 1 und 3) zur Anlage an die Kontur der Einlaßnocken beaufschlagt. Die Federn 25a, b stützen sich an einem Steg 26 ab, der am Einlaß-Betätigungshebel 9 befestigt ist.3 that the actuating movement of the exhaust cam 6 via a roller 18 on the exhaust operating lever 10 is transmitted, with the roller 18 on the outlet operating lever 10 is stored. The actuating movement of the Inlet cam is on a roller package 20 that is slidable is arranged on the inlet operating lever, on the inlet operating lever 9 transferred. The roll package 20 is of two Springs 25a, b (Fig. 1 and 3) for abutting the contour of the inlet cam acted upon. The springs 25a, b are supported on one Web 26, which is attached to the inlet operating lever 9.

Der Einlaß-Betätigungshebel 9 und der Auslaß-Betätigungshebel 10 sind an einer gemeinsamen Hebelachse 22 drehbar gelagert, wobei die Hebelachse 22 parallel zu den Nockenwellen 2, 3 verläuft.The inlet operating lever 9 and the outlet operating lever 10 are rotatably mounted on a common lever axis 22, wherein the lever axis 22 runs parallel to the camshafts 2, 3.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen eine variable Ventilsteuerung 1 für eine 4-Ventil-Hubkolben-Brennkraftmaschine. Die Bauteile, die denjenigen der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführung entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.4 to 6 show a variable valve control 1 for a 4-valve reciprocating internal combustion engine. The components that correspond to those of the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, are provided with the same reference numerals.

Jedem Zylinder der Brennkraftmaschine sind zwei Einlaßventile 7a, b und zwei Auslaßventile 8a, b zugeordnet. Die Ein- und Auslaßnocken zur Betätigung der Ventile sind auf den beiden achsparallelen Nockenwellen 2, 3 angeordnet, deren relative Phasenlage zueinander durch eine geeignete Einrichtung verstellt werden kann.Each cylinder of the internal combustion engine has two intake valves 7a, b and two exhaust valves 8a, b assigned. The inputs and Outlet cams to operate the valves are on the two axially parallel camshafts 2, 3 arranged, their relative Phase position to each other adjusted by a suitable device can be.

Auf der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle 2 ist ein zentraler Einlaß-Öffnet-Nocken 4 angeordnet, der gemeinsam mit den beiden beabstandeten Einlaß-Schließt-Nocken 5a, b auf der Einlaß-Schließt-Nockenwelle 3 die Öffnungsfunktion der Einlaßventile steuert. Die beiden Einlaß-Schließt-Nocken 5a, b liegen jeweils seitlich versetzt zum Einlaß-Öffnet-Nocken 4 in Mittelebenen 11a, b. Die Mittelebenen 27a, 27b der Auslaßnocken 6a, b und die Mittelebenen der Einlaß-Schließt-Nocken 5a, b liegen so nahe beieinander, daß der Abstand zwischen den Mittelebenen 11a, b und 27a, b geringer ist als die Summe aus halber Einlaß-Schließt-Nockenbreite e/2 und halber Auslaßnockenbreite a/2, so daß quer zur Achsrichtung gesehen eine Überdeckung von Einlaß-Schließt-Nocken 5a, b und Auslaßnocken 6a, b gegeben ist.On the intake-exhaust camshaft 2 is a central intake-open cam 4 arranged, the common with the two spaced Inlet-close cam 5a, b on the inlet-close camshaft 3 controls the opening function of the intake valves. The two inlet-closing cams 5a, b are each on the side offset to inlet-open cam 4 in central planes 11a, b. The Center planes 27a, 27b of exhaust cams 6a, b and the center planes the inlet-close cams 5a, b are so close together, that the distance between the center planes 11a, b and 27a, b is less than the sum of half the inlet-closing cam width e / 2 and half exhaust cam width a / 2, so that across seen to the axial direction, an overlap of inlet-closing cams 5a, b and outlet cams 6a, b is given.

Die Nockenkontur der Auslaßnocken wird von den am Auslaß-Betätigungshebel 10, der die gleiche Hebelachse 22 aufweist wie der Einlaß-Betätigungshebel 9, gelagerten Rollen 18 abgegriffen und auf die Auslaßventile übertragen. Die Nockenkontur der Einlaßnocken wird von dem Rollenpaket 20, das von den sich am Steg 26 abstützenden Federn 25a, b zur Anlage an die Nockenkontur beaufschlagt wird, auf den Einlaß-Betätigungshebel 9 und weiter auf die Einlaßventile übertragen.The cam contour of the exhaust cams is determined by those on the exhaust operating lever 10, which has the same lever axis 22 as the inlet operating lever 9, stored rollers 18 tapped and transferred to the exhaust valves. The cam contour of the intake cams is from the roll package 20, which is on the web 26 supporting springs 25a, b to rest against the cam contour is applied to the inlet operating lever 9 and on transferred to the intake valves.

Wie auch beim ersten Ausführungsbeispiel überschneidet sich der Kopfkreis 15 der Auslaßnocken 6a, b mit dem Kopfkreis 17 der Einlaß-Schließt-Nocken 5a, b, wodurch eine platzsparende Anordnung geschaffen ist.As in the first embodiment, the overlaps Head circle 15 of the outlet cams 6a, b with the head circle 17 of the Inlet closes cams 5a, b, creating a space-saving arrangement is created.

Claims (9)

Variable Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, die mindestens ein Einlaßventil und mindestens ein Auslaßventil aufweist,
mit einer Einlaß-Auslaß-Nockenwelle (2), auf der ein Einlaß-Öffnet-Nocken (4, 4a, 4b) zur Steuerung der Öffnungsfunktion des Einlaßventils (7a, 7b) sowie ein Auslaßnocken (6, 6a, 6b) zur Steuerung des Auslaßventils (8, 8a, 8b) angeordnet ist,
mit einer Einlaß-Schließt-Nockenwelle (3), auf der ein Einlaß-Schließt-Nocken (5, 5a, 5b) zur Steuerung der Schließfunktion des Einlaßventils (7a, 7b) angeordnet ist,
mit einem Einlaß-Betätigungshebel (9) zur Übertragung der Stellbewegung des Einlaß-Öffnet-Nockens (4, 4a, 4b) und des Einlaß-Schließt-Nockens (5, 5a, 5b) auf das Einlaßventil (7a, 7b),
mit einem Auslaß-Betätigungshebel (10) zur Übertragung der Stellbewegung des Auslaßnockens (6, 6a, 6b) auf das Auslaßventil (8, 8a, 8b),
und mit einer Einrichtung zur Änderung der Phasenlage zwischen den beiden Nockenwellen (2, 3),
dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Mittelebenen (11, 11a, 11b; 27, 27a, 27b) von Einlaß-Schließt-Nocken (5, 5a, 5b) und Auslaßnocken (6, 6a, 6b) kleiner ist als die Summe von halber Auslaßnockenbreite (a/2) und halber Einlaß-Schließt-Nockenbreite (e/2), daß der die Nockenerhebung (14) umfassende Kopfkreis (15) des Auslaßnockens (6, 6a, 6b) sich mit dem entsprechenden Kopfkreis (17) des Einlaß-Schließt-Nockens (5, 5a, 5b) überschneidet, wobei die Nockenerhebungen (14, 16) des Auslaßnockens (6, 6a, 6b) und des Einlaß-Schließt-Nockens (5, 5a, 5b) berührungsfrei miteinander kämmen, und daß der Auslaßnocken (6, 6a, 6b) in der Projektion in Richtung der Nockenwellen-Längsachse (12) gesehen innerhalb der Kontur (13) des Einlaß-Öffnet-Nockens (4, 4a, 4b) liegt. Variable valve control for a reciprocating piston internal combustion engine, which has at least one intake valve and at least one exhaust valve,
with an inlet-outlet camshaft (2) on which an inlet-open cam (4, 4a, 4b) for controlling the opening function of the inlet valve (7a, 7b) and an outlet cam (6, 6a, 6b) for controlling the Outlet valve (8, 8a, 8b) is arranged,
with an intake-close camshaft (3) on which an intake-close cam (5, 5a, 5b) for controlling the closing function of the intake valve (7a, 7b) is arranged,
with an inlet actuating lever (9) for transmitting the actuating movement of the inlet-open cam (4, 4a, 4b) and the inlet-close cam (5, 5a, 5b) to the inlet valve (7a, 7b),
with an outlet actuating lever (10) for transmitting the actuating movement of the outlet cam (6, 6a, 6b) to the outlet valve (8, 8a, 8b),
and with a device for changing the phase position between the two camshafts (2, 3),
characterized, that the distance between the center planes (11, 11a, 11b; 27, 27a, 27b) of inlet-closing cams (5, 5a, 5b) and outlet cams (6, 6a, 6b) is smaller than the sum of half the outlet cam width (a / 2) and half the inlet-closing cam width (e / 2), that the tip circle (15) of the exhaust cam (6, 6a, 6b) comprising the cam elevation (14) overlaps with the corresponding tip circle (17) of the inlet-closing cam (5, 5a, 5b), the cam elevations (14, 16) comb the outlet cam (6, 6a, 6b) and the inlet-closing cam (5, 5a, 5b) without contact, and that the exhaust cam (6, 6a, 6b) lies in the projection in the direction of the camshaft longitudinal axis (12) within the contour (13) of the intake-open cam (4, 4a, 4b). Ventilsteuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittelebenen (11, 11a, 11b; 27, 27a, 27b) von Einlaß-Schließt-Nocken (5, 5a, 5b) und Auslaßnocken (6, 6a, 6b) eine gemeinsame Ebene bilden.Valve control according to claim 1,
characterized,
that the middle planes (11, 11a, 11b; 27, 27a, 27b) of inlet-closing cams (5, 5a, 5b) and outlet cams (6, 6a, 6b) form a common plane. Ventilsteuerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bewegungsebene des Auslaßventils (8, 8a, 8b) mit der Mittelebene (27, 27a, 27b) des Auslaßnockens (6, 6a, 6b) zusammenfällt.Valve control according to claim 1 or 2,
characterized,
that the plane of movement of the exhaust valve (8, 8a, 8b) coincides with the central plane (27, 27a, 27b) of the exhaust cam (6, 6a, 6b). Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Auslaßnocken (6, 6a, 6b) eine am Auslaß-Betätigungshebel (10) gelagerte Rolle (18) zugeordnet ist, über die die Nockenkontur (19) des Auslaßnockens (6, 6a, 6b) auf den Auslaß-Betätigungshebel (10) übertragbar ist.Valve control according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that the outlet cam (6, 6a, 6b) is associated with a roller (18) mounted on the outlet actuation lever (10), via which the cam contour (19) of the outlet cam (6, 6a, 6b) on the outlet actuation lever (10) is transferable. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Einlaßnocken (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b) ein am Einlaß-Betätigungshebel (9) verschieblich angeordnetes Rollenpaket (20) zugeordnet ist, über das die Nockenkontur (13, 21) der Einlaßnocken (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b) auf den Einlaß-Betätigungshebel (9) übertragbar ist.Valve control according to one of claims 1 to 4,
characterized,
that the inlet cams (4, 4a, 4b, 5, 5a, 5b) are assigned a roller set (20) which is displaceably arranged on the inlet actuating lever (9) and via which the cam contour (13, 21) of the inlet cams (4, 4a, 4b , 5, 5a, 5b) can be transferred to the inlet actuating lever (9). Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, t
daß zwei Einlaß-Öffnet-Nocken (4a, 4b) vorgesehen sind, die beidseitig des einzelnen Auslaßnockens (6) auf der Einlaß-Auslaß-Nockenwelle (2) angeordnet sind.Valve control according to one of claims 1 to 5,
characterized, t
that two inlet-open cams (4a, 4b) are provided, which are arranged on both sides of the individual exhaust cam (6) on the intake-exhaust camshaft (2). Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Auslaßnocken (6a, 6b) und zwei Einlaß-Schließt-Nocken (5a, 5b) vorgesehen sind, wobei jeweils ein Auslaßnocken (6a; 6b) und ein Einlaß-Schließt-Nocken (5a; 5b) in gemeinsamen Mittelebenen (11a; 11b, 27a; 27b) angeordnet sind.Valve control according to one of claims 1 to 5,
characterized,
that two outlet cams (6a, 6b) and two inlet-close cams (5a, 5b) are provided, each with an outlet cam (6a; 6b) and an inlet-close cam (5a; 5b) in common central planes (11a; 11b, 27a; 27b) are arranged. Ventilsteuerung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß mittig zwischen den beiden Auslaßnocken (6a, 6b) der Einlaß-Öffnet-Nocken (4) angeordnet ist.Valve control according to claim 7,
characterized,
that the inlet-opening cam (4) is arranged centrally between the two outlet cams (6a, 6b). Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß-Betätigungshebel (9) und der Auslaß-Betätigungshebel (10) an einer gemeinsamen Hebelachse (22) gelagert sind.Valve control according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that the inlet actuating lever (9) and the outlet actuating lever (10) are mounted on a common lever axis (22).
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