EP1561012A2 - Drehaktor-vorrichtung zur hubsteuerung von gaswechselventilen im zylinderkopf einer brennkraftmaschine - Google Patents

Drehaktor-vorrichtung zur hubsteuerung von gaswechselventilen im zylinderkopf einer brennkraftmaschine

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EP1561012A2
EP1561012A2 EP03795783A EP03795783A EP1561012A2 EP 1561012 A2 EP1561012 A2 EP 1561012A2 EP 03795783 A EP03795783 A EP 03795783A EP 03795783 A EP03795783 A EP 03795783A EP 1561012 A2 EP1561012 A2 EP 1561012A2
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EP
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rotary actuator
gas exchange
combustion engine
internal combustion
cylinder head
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Karl-Heinz Gaubatz
Johannes Meyer
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/22—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by rotary motors
    • 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
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • Rotary actuator device for stroke control of gas exchange valves in the cylinder head of an internal combustion engine
  • the invention relates to a rotary actuator device for stroke control of at least two equal-acting gas exchange valves in a cylinder head of an internal combustion engine according to the features in the preamble of claim 1.
  • a valve train for an internal combustion engine which is designed as a spring-mass vibration system. It essentially consists of a swivel motor with a shaft running longitudinally in the cylinder head and a lever-like excitation device for each gas exchange valve.
  • the excitation devices can be coupled to the shaft in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
  • the swivel motor only executes a swivel movement in the sense of a stroke of the gas exchange valves.
  • the shaft and the excitation devices that can be coupled to it are quasi a camshaft with detachable cams.
  • valve train At the end of each cam, at the point of contact with the gas exchange valve, a roller is arranged to minimize friction.
  • valve train has two swivel motors mirrored to one another, each with an associated camshaft.
  • a disadvantage of the described embodiment are the large mass forces and the resulting moments that limit the maximum speed of the internal combustion engine.
  • the object of the present invention is therefore to reduce the moving masses in a generic valve train.
  • the moving masses in the valve train are advantageously reduced.
  • the reduction in mass also reduces the resulting moments and thus the mechanical load on the entire valve train, which enables higher speeds.
  • the internal friction of the valve train is significantly reduced, which reduces the fuel consumption of the internal combustion engine.
  • a compact small drive unit for two cylinders is created.
  • This unit can be expanded in conjunction with claim 9 to a modular concept, so that this unit can be used for any internal combustion engine whose number of cylinders per row of cylinders is divisible by 2.
  • a selective constructional adaptation to the respective internal combustion engine is not necessary with this modular construction.
  • the axes of the spark plug bores can be interleaved in the extension area of a device according to claim 8, in order to ensure that the ignition device, such as e.g. a spark plug to obtain the smallest possible compact unit for the rotary actuator device.
  • the size of a device is significantly reduced by this measure in the modular structure.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a top view of two rotary actuator devices installed on the intake and exhaust sides of a cylinder head of an internal combustion engine
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a side view of two rotary actuator devices installed on the intake and exhaust side on a cylinder head of an internal combustion engine.
  • the reference symbols in FIG. 1 also apply to the same components in FIG. 2.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of two rotary actuator devices 1, 1a installed on the intake and exhaust side on a cylinder head 4, an internal combustion engine (not shown), for stroke control of four gas exchange valves 2, 2 ', 3, 3' with the same effect.
  • the structure essentially consists of the first rotary actuator device 1 and the second rotary actuator device 1a, which is displaced parallel to the first.
  • the first bore 10 and the second bore 10 ' serve to receive an ignition device, not shown, for each cylinder.
  • the rotary actuator devices 1, 1a are identical in construction and differ only in the location of the installation.
  • the rotary actuator device 1 is provided for an inlet side, the rotary actuator device 1 a for an outlet side of the internal combustion engine. In the following, only the rotary actuator device 1 is explained in more detail, since all information can be transferred to the second rotary actuator device 1a.
  • the rotary actuator device 1 essentially has a first and a second, half mirror actuator 14, 14 'mirrored to one another for stroke control of two gas exchange valves having the same effect.
  • the first half rotary actuator device 14 consists of a first swivel motor 5 with a stationary first shaft 6, on which two first actuating elements 7, 7a are arranged in a stationary manner.
  • the first actuating elements 7, 7a here cams, interact with a respective first force transmission element 8, 8a.
  • the force transmission elements 8, 8a are each supported on a first lash adjuster 9, 9a and on the opposite side on a first gas exchange valve 2, 2 '. The same also applies to the second half rotary actuator device 14 '.
  • This consists of a second swivel motor 5 ', with a stationary second shaft 6'.
  • Two further second actuating elements 7 ', 7a' are arranged in a stationary manner on the second shaft 6 '. These interact with two second force transmission elements 8 ', 8a', which in turn relate to two second play same elements 9, 9a 'and on the other hand are supported on two second gas exchange valves 3, 3'.
  • the rotary actuator device 1 consisting of the first and the second half rotary actuator device 14, 14 ', is provided for two cylinders of the internal combustion engine.
  • Each half rotary actuator device 14, 14 "actuates two gas exchange valves having the same effect, here the inlet gas exchange valves for two cylinders of the internal combustion engine.
  • half a rotary actuator device 14, 14 ' can also be provided only for a single gas exchange valve. It is also possible to use half a rotary actuator device 14, 14 'for two cylinders, each with only one gas exchange valve having the same effect.
  • first gas exchange valves 2, 2 'and the second gas exchange valves 3, 3' lie on one line, as a result of which the first shaft 6 and the second shaft 6 'or the first and second half rotary actuator devices 14, 14' are parallel are aligned with each other.
  • the gas exchange valves can also assume a different position, which means that slightly different geometrical arrangements are conceivable.
  • the first power transmission elements 8, 8a and the second power transmission elements 8 ', 8a' are rocker arms, but rocker arms or roller rocker arms can also be used.
  • the first lash adjusters 9, 9a and the second lash adjusters 9 ', 9a' are hydraulic valve lash adjusters, which are preferably incorporated directly into the cylinder head 4. This enables a simple hydraulic supply. All features that are shown for the rotary actuator device 1 also apply to the second rotary actuator device 1 a.
  • FIG. 2 shows a schematic side view of the two rotary actuator devices 1, 1a. Between the rotary actuator device 1 and the second rotary actuator device 1a there is the first bore 10 for an ignition device (not shown) for the first cylinder. Since, as already described under FIG. 1, the two rotary actuator Devices 1 and 1 a are identical in construction and only point mirrored to one another, only the rotary actuator device 1 is again explained in more detail below.
  • an inlet gas exchange valve, the first half rotary anchor device 14, in proximity to the first bore 10, and the second half anchor valve 14 ', spaced further apart from the first bore 10, are next to one another on the cylinder head 4 attached.
  • a first stator 12 and a first rotor 13 can be seen on the first swivel motor 5, only the second stator 12 'can be seen on the second swivel motor 5', the second rotor 13 'of which is from the centrally arranged second shaft 6' and the second Actuator 7a 'covered.
  • the actuating element 7a ' lies on the schematically illustrated first force transmission element 8a'.
  • the force transmission element 8a ' is supported on the one hand on the play compensation element 9a' and on the other hand on the gas exchange valve 3, which is mounted in the cylinder head 4.
  • the gas exchange valve 3 is shown in the open position and closes an intake port 15 in the cylinder head 4 in a closed position.
  • the corresponding exhaust gas exchange valve 2 is also shown in the open position and closes an exhaust port 16 in the cylinder head 4 in the closed position.
  • the first stator 12 or the second stator 12 'does not enclose the first rotor 13 or the second rotor 13' radially over the entire circumference, but only to approximately 270 °.
  • the degree of enclosure is preferably greater than 180 °, but always less than 360 °, as a result of which the shafts 6, 6 'running parallel to one another are structurally closer. In addition to package advantages, this arrangement also brings weight advantages.
  • a further reduction in size is possible in that the first bore 10 with the first axis 11 and the second bore 10 'with the second axis 11' are interlocked with one another, since in the embodiment according to the invention a gas exchange valve and a play compensation element are located opposite one another on the inlet side and the outlet side, who have different space requirements.

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Abstract

Drehaktor-Vorrichtung (1, 1a) zur Hubsteuerung von zumindest zwei gleich wirkenden Gaswechselventilen (2, 2', 3, 3') in einem Zylinderkopf (4) einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem ersten Schwenkmotor (5) mit einer ersten Welle (6), an die zumindest ein erstes Betätigungselement (7, 7a) angeordnet ist und einem zweiten Schwenkmotor (5') mit einer zweiten Welle (6'), an die zumindest ein zweites Betätigungselement (7', 7a') angeordnet ist, wobei ein Betätigungselement (7, 7a, 7', 7a') für zumindest ein Gaswechselventil (2, 2', 3, 3') vorgesehen ist und der erste und zweite Schwenkmotor (5, 5') punktgespiegelt angeordnet sind, wobei zwischen dem Betätigungselement (7, 7a, 7', 7a') und dem Gaswechselventil (2, 2', 3, 3') ein Kraftübertragungselement (8, 8a, 8', 8a') angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Anordnung im Ventiltrieb werden die bewegten Massen reduziert, wodurch beim Betrieb der Brennkraftmaschine höhere Drehzahlen möglich sind.

Description

Drehaktor-Vorrichtung zur Hubsteuerung von Gaswechselventilen im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Drehaktor-Vorrichtung zur Hubsteuerung von zumindest zwei gieichwirkenden Gaswechselventilen in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sie geht von der deutschen Offenlegungsschrift DE 198 25 964 A1 aus. In dieser wird ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen, der als Feder-Mas- se-Schwingungssystem ausgebildet ist. Er besteht im Wesentlichen aus einem Schwenkmotor mit einer längs im Zylinderkopf verlaufenden Welle, sowie einer hebelartigen Erregervorrichtung für jedes Gaswechselventil. Die Erregervorrichtungen sind entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine mit der Welle kop- pelbar. Der Schwenkmotor führt lediglich eine Schwenkbewegung im Sinne eines Hubes der Gaswechselventile aus. Bei der Welle und den daran koppelbaren Erregervorrichtungen handelt es sich quasi um eine Nockenwelle mit lösbaren Nocken. Am Ende eines jeden Nockens, am Berührpunkt zum Gaswechselventil, ist zur Rei- bungsminimierung eine Rolle angeordnet. Der Ventiltrieb weist für alle gleichwirken- den Gaswechselventile zwei zueinander punktgespiegelte Schwenkmotoren mit jeweils zugehöriger Nockenwelle auf. Nachteilig an der beschriebenen Ausführung sind die großen Massenkräfte und die daraus resultierenden Momente, die die maximale Drehzahl der Brennkraftmaschine begrenzen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die bewegten Massen in einem gattungsgemäßen Ventiltrieb zu reduzieren.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. In vorteilhafter Weise werden bei einer Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 1 die bewegten Massen im Ventiltrieb reduziert. Durch die Massenreduzierung werden auch die hieraus resultierenden Momente und somit die mechanische Belastung des gesamten Ventiltriebs reduziert, wodurch höhere Drehzahlen möglich sind. Darüber hinaus wird die innere Reibung des Ventiltriebs wesentlich verringert, wodurch der Brennstoffverbrauch der Brennkraftmaschine sinkt.
Bei der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 entsteht eine kompakte kleine Antriebseinheit für zwei Zylinder. Diese Einheit kann in Verbindung mit Patentanspruch 9 zu einem modularen Konzept ausgebaut werden, so dass diese Einheit für jede Brennkraftmaschine einsetzbar ist, deren Zyliπderzahl pro Zylinderreihe durch 2 teilbar ist. Eine selektive bauliche Anpassung an die jeweilige Brennkraftmaschine ist bei dieser modularen Bauweise nicht notwendig.
Dieser modulare Aufbau wird in Patentanspruch 3 nochmals weiter ausgeführt. Bei dieser Ausgestaltungsvariante werden sowohl die Einlass- als auch die Auslassseite der einzelnen Zylinderpaare mit den gleichen modularen Baugruppen aufgebaut. Durch diese Maßnahme werden die Herstellkosten gesenkt.
Besonders hervorzuheben ist bei Patentanspruch 4, dass bei einer beidseitigen Verbauung der Ventiltriebsvorrichtung, sowohl einlass- als auch auslassseitig, nur eine Parallelverschiebung der Drehaktor-Vorrichtung durchgeführt werden muss. Weitere Anpassungsarbeiten am Zylinderkopf sind nicht notwendig. Die Ausgestaltung gemäß der Patentansprüche 5 bis 7 dient der Verringerung von Reibung im Ventiltrieb bei gleichzeitiger Spielfreiheit der Ventiltriebsbauteile. Die Abstützung des Kraftübertragungselementes, einerseits auf einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement und andererseits auf einem Gaswechselventil, redu- ziert die bewegten Massen, da bei dieser Anordnung das hydraulische Ventilspielausgleichselement im Zylinderkopf angeordnet werden kann, wodurch gleichzeitig eine sichere und einfache Ölversorgung gewährleistet ist. Gegenüber dem Stand der Technik, bei dem zwischen Drehmittel und Gaswechselventil ein Tassenstößel angeordnet ist, entfällt die Tasse bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung kom- plett, wodurch diese Masse aus dem bewegten Ventiltrieb entfällt.
Um eine kompakte Bauweise zu erzielen, können gemäß Patentanspruch 8 die Achsen der Zündkerzenbohrungen im Erstreckungsbereich einer Vorrichtung gegeneinander verschränkt werden, um bei unverändert guten Ein- und Ausbaubedin- gungen der Zündeinrichtung, wie z.B. einer Zündkerze, die kleinstmögliche kompakte Baueinheit für die Drehaktor-Vorrichtung zu erhalten. Die Baugröße einer Vorrichtung wird durch diese Maßnahme beim modularen Aufbau nochmals wesentlich verringert.
Eine weitere Reduzierung der Baugröße wird durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 10 erzielt, da bei einer derartigen Ausführung der den Rotor umgebenden Stator sich nicht über 360° radial am Umfang erstreckt. Durch diese Ausgestaltungsvariante wird die höchste Packungsdichte von Bauteilen erzielt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in zwei Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Aufsicht auf zwei einlass- sowie auslassseitig auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine verbauten Drehaktor-Vorrichtung,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht von zwei einlass- sowie auslassseitig auf einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine verbauten Drehaktor-Vorrichtung. Die Bezugszeichen in Fig. 1 gelten auch für dieselben Bauteile in Fig. 2.
Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf zwei einlass- sowie auslassseitig auf einem Zylinderkopf 4, einer nicht, dargestellten Brennkraftmaschine, verbauten Drehaktor-Vorrichtungen 1 , 1a, zur Hubsteuerung von jeweils vier gleichwirkenden Gaswechselventilen 2, 2', 3, 3'. Der Aufbau besteht im Wesentlichen aus der ersten Drehaktor-Vorrichtung 1 sowie der zweiten, zur ersten parallel verschobenen, Drehaktor-Vorrichtung 1a. Zwischen den Drehaktor-Vorrichtungen 1 und 1a sind, in dem nicht näher dargestellten Zylinderkopf 4, eine erste Bohrung 10 und eine zweite Bohrung 10' angeordnet. Die erste Bohrung 10 und die zweite Bohrung 10' sind jeweils mittig zu einem nicht dargestellten Zylinder angeordnet. Die erste Bohrung 10 und die zweite Bohrung 10' dienen zur Aufnahme einer nicht dargestellten Zündvorrichtung für jeden Zylinder. Die Drehaktor-Vorrichtungen 1 , 1a sind baugleich und unterscheiden sich nur durch den Ort der Verbauung. Die Drehaktor-Vorrichtung 1 ist für eine Einlassseite, die Drehaktor-Vorrichtung 1a für eine Auslassseite der Brennkraftmaschine vorgesehen. Im Weiteren wird nur die Drehaktor-Vorrichtung 1 näher erläutert, da alle Angaben auf die zweite Drehaktor-Vorrichtung 1a übertragbar sind.
Die Drehaktor-Vorrichtung 1 weist im Wesentlichen eine erste und eine zweite, zueinander punktgespiegelte, halbe Drehaktor-Vorrichtung 14, 14' zur Hubsteuerung von zwei gleichwirkenden Gaswechselventilen auf. Die erste halbe Drehaktor- Vorrichtung 14 besteht aus einem ersten Schwenkmotor 5 mit einer ortsfesten ers- ten Welle 6, an die zwei erste Betätigungselemente 7, 7a ortsfest angeordnet sind. Die ersten Betätigungselemente 7, 7a, hier Nocken, stehen in Wechselwirkung mit jeweils einem ersten Kraftübertragungselement 8, 8a. Die Kraftübertragungselemente 8, 8a stützen sich auf einer Seite jeweils auf einem ersten Spielausgleichselement 9, 9a und auf der gegenüberliegenden Seite jeweils auf einem ersten Gas- wechselventil 2, 2' ab. Dasselbe gilt auch für die zweite halbe Drehaktor-Vorrichtung 14'. Diese besteht aus einem zweiten Schwenkmotor 5', mit einer ortsfesten zweiten Welle 6'. An die zweite Welle 6' sind zwei weitere zweite Betätigungselemente 7', 7a' ortsfest angeordnet. Diese stehen in Wechselwirkung mit zwei zweiten Kraftübertragungselementen 8', 8a', die wiederum einerseits auf zwei zweiten Spielaus- gleichselementen 9, 9a' und andererseits auf zwei zweiten Gaswechselventilen 3, 3' abgestützt sind.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Drehaktor-Vorrichtung 1 , bestehend aus der ersten und der zweiten halben Drehaktor-Vorrichtung 14, 14' für zwei Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen. Jede halbe Drehaktor-Vorrichtung 14, 14" betätigt zwei gleichwirkende Gaswechselventile, hier die Einlass-Gaswechselventile für zwei Zylinder der Brennkraftmaschine. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine halbe Drehaktor-Vorrichtung 14, 14' auch nur für ein einzelnes Gaswech- selventil vorgesehen sein. Auch die Verwendung einer halbe Drehaktor-Vorrichtung 14, 14' für zwei Zylinder, mit jeweils nur einem gieichwirkenden Gaswechselventil ist möglich.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die ersten Gaswechselventile 2, 2' und die zweiten Gaswechselventile 3, 3' auf einer Linie, wodurch die erste Welle 6 und die zweite Welle 6' bzw. die erste und die zweite halbe Drehaktor-Vorrichtung 14, 14' parallel zueinander ausgerichtet sind. In weiteren Varianten können die Gaswechselventile jedoch auch eine andere Lage einnehmen, wodurch geringfügig andere geometrische Anordnungen denkbar sind.
Die erste Welle 6 und die zweite Welle 6' sind Nockenwellen und die ersten Betätigungselemente 7, 7a und die zweiten Betätigungselemente 7', 7a' sind Nocken. Die ersten Kraftübertragungselemente 8, 8a und die zweiten Kraftübertragungselemente 8', 8a', sind Kipphebel, es können jedoch auch Schlepphebel oder Rollenschlepp- hebel eingesetzt werden. Die ersten Spielausgleichselemente 9, 9a und die zweiten Spielausgleichselemente 9', 9a' sind hydraulische Ventilspielausgleichselemente, die vorzugsweise direkt in den Zylinderkopf 4 eingearbeitet sind. Hierdurch ist eine einfache Hydraulikversorgung möglich. Alle Merkmale, die für die Drehaktor- Vorrichtung 1 dargestellt sind, gelten auch für die zweite Drehaktor-Vorrichtung 1a.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht der zwei Drehaktor-Vorrichtung 1 , 1a. Zwischen der Drehaktor-Vorrichtung 1 und der zweiten Drehaktor-Vorrichtung 1a befindet sich die erste Bohrung 10, für eine nicht dargestellte Zündeinrichtung für den ersten Zylinder. Da wie unter Fig. 1 bereits beschrieben die zwei Drehaktor- Vorrichtungen 1 und 1 a baugleich und nur zueinander punktgespiegelt sind, wird im Folgenden wiederum nur die Drehaktor-Vorrichtung 1 näher erläutert.
Oberhalb des Ventilschaftendes des Gaswechselventils 3, einem Einlass- Gaswechselventil, sind nebeneinander die erste halbe Drehanker- Vorrichtung 14, in der Nähe zur ersten Bohrung 10, und die zweite halbe Drehanker-Vorrichtung 14', von der ersten Bohrung 10 weiter beabstandet, am Zylinderkopf 4 befestigt. Am ersten Schwenkmotor 5 ist ein erster Stator 12 und ein erster Rotor 13 erkennbar, am zweiten Schwenkmotor 5' ist nur der zweite Stator 12' erkennbar, dessen zwei- ter Rotor 13' ist von der zentrisch angeordneten zweiten Welle 6', sowie dem zweiten Betätigungselement 7a' verdeckt. Das Betatigungselement 7a' liegt auf dem schematisch dargestellten ersten Kraftübertragungselement 8a' auf. Das Kraftübertragungselement 8a' ist einerseits auf dem Spielausgleichselement 9a' und andererseits auf dem Gaswechselventil 3 abgestützt, welches im Zylinderkopf 4 gelagert ist. Das Gaswechselventil 3 ist in Offenstellung dargestellt und verschließt in einer Schließstellung einen Einlasskanal 15 im Zylinderkopf 4. Das korrespondierende Auslass-Gaswechselventil 2 ist ebenfalls in Offenstellung dargestellt und verschließt in Schließstellung einen Auslasskanal 16 im Zylinderkopf 4.
Um eine möglichst hohe Bauteildichte und somit eine kleine Baugröße zu erreichen, umschließen der erste Stator 12, bzw. der zweite Stator 12' den ersten Rotor 13 bzw. den zweiten Rotor 13' radial nicht am gesamten Umfang, sondern nur zu etwa 270°. Der Umschließungsgrad ist vorzugsweise größer als 180°, jedoch immer kleiner als 360°, wodurch die parallel zueinander verlaufenden Wellen 6, 6' baulich nä- her angeordnet sind. Diese Anordnung bringt neben Packagevorteilen auch Gewichtsvorteile. Eine weitere Baugrößenverkleinerung ist dadurch möglich, dass die erste Bohrung 10 mit der ersten Achse 11 und die zweite Bohrung 10' mit der zweiten Achse 11' zueinander verschränkt sind, da sich bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einlassseitig und auslassseitig jeweils ein Gaswechselventil und ein Spielausgleichselement gegenüberliegen, die unterschiedliche Platzbedürfnisse haben. Bezuαszeichenliste
1 Drehaktor-Vorrichtung
1a Zweite Drehaktor-Vorrichtung , 2' Erstes Gaswechselventil , 3' Zweites Gaswechselventil
Zylinderkopf
Erster Schwenkmotor ' Zweiter Schwenkmotor
Erste Welle ' Zweite Welle , 7a Erstes Betätigungselement ', 7a' Zweites Betätigungselement , 8a Erstes Kraftübertragungselement ', 8a' Zweites Kraftübertragungselement , 9a Erstes Spielausgleichselement ', 9a' Zweites Spielausgleichselement 0 Erste Bohrung 0' Zweite Bohrung 1 Erste Achse 1 ' Zweite Achse 2 Erster Stator 2' Zweiter Stator 3 Erster Rotor 3' Zweiter Rotor 4 Erste halbe Drehankervorrichtung 4' Zweite halbe Drehankervorrichtung 5 Einlasskanal 6 Auslasskanal

Claims

Patentansprüche
1. Drehaktor-Vorrichtung (1 , 1a) zur Hubsteuerung von zumindest zwei gleichwirkenden Gaswechselventilen (2, 2', 3, 3') in einem Zylinderkopf (4) einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem ersten Schwenkmotor (5) mit einer ersten Welle (6), an die zumindest ein erstes Betätigungselement (7, 7a) angeordnet ist und einem zweiten Schwenkmotor (5') mit einer zweiten Welle (6'), an die zumindest ein zweites Betätigungselement (7', 7a') angeordnet ist, wobei ein Betätigungselement (7, 7a, 7', 7a') für zumindest ein Gaswechsel- ventil (2, 2', 3, 3') vorgesehen ist und der erste und der zweite Schwenkmotor
(5, 5') punktgespiegelt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Betätigungselement (7, 7a, 7', 7a') und dem Gaswechselventil (2,
2', 3, 3') ein Kraftübertragungselement (8, 8a, 8', 8a') angeordnet ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , wobei die Brennkraftmaschine zumindest zwei Zylinder aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Drehaktor-Vorrichtung (1 ) für zwei Zylinder vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei jeder Zylinder eine Einlass- seite und eine Auslassseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassseite zumindest eine erste Drehaktor-Vorrichtung (1 ) und/oder der Auslassseite zumindest eine zweite Drehaktor-Vorrichtung (1a) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Drehaktor-Vorrichtung (1a) zur ersten Drehaktor-Vorrichtung (1 ) parallel verschoben ist.
5. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8, 8a, 8', 8a') ein Schlepphebel oder ein Rollenschlepphebel oder ein Kipphebel ist.
6. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (8, 8a, 8', 8a') einerseits auf einem Spielausgleichselement (9, 9', 9a, 9a') und andererseits auf einem Gaswechselventil (2, 2', 3, 3') abgestützt ist.
7. Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Spielausgleichselement (9, 9', 9a, 9a') ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement ist.
8. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche, wobei die Brennkraftmaschine zumindest einen ersten Zylinder mit einer ersten Zündvorrichtung in einer Bohrung im Zylinderkopf und einen zweiten Zylinder mit einer zweiten Zündvorrichtung in einer Bohrung im Zylinderkopf aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine erste Achse (11 ) der ersten Bohrung (10) und eine zweite Achse (1 1 ') der zweiten Bohrung (10') zueinander verschränkt sind.
9. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Drehaktor-Vorrichtungen (1 , 1a) in Richtung einer Längsachse der Brennkraftmaschine aneinanderreihbar sind.
10. Vorrichtung nach einem der zuvor genannten Patentansprüche, wobei der Schwenkmotor einen Stator und einen Rotor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Stator (12) mindestes um 180 ° radial um den Rotor (13) erstreckt.
EP03795783A 2002-11-14 2003-10-15 Drehaktor-vorrichtung zur hubsteuerung von gaswechselventilen im zylinderkopf einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1561012B1 (de)

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