EP3453850A1 - Variabler ventiltrieb - Google Patents

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EP3453850A1
EP3453850A1 EP18186844.9A EP18186844A EP3453850A1 EP 3453850 A1 EP3453850 A1 EP 3453850A1 EP 18186844 A EP18186844 A EP 18186844A EP 3453850 A1 EP3453850 A1 EP 3453850A1
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EP
European Patent Office
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pivot
variable valve
valve train
lever
rocker arm
Prior art date
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EP18186844.9A
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EP3453850B1 (de
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Peter Bogdanski
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MAN Truck and Bus SE
Original Assignee
MAN Truck and Bus SE
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Publication date
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    • 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
    • F01L13/0063—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 by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
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    • F01L1/181—Centre pivot rocking arms
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    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03—Auxiliary actuators
    • F01L2820/032—Electric motors

Definitions

  • the invention relates to a variable valve train for an internal combustion engine.
  • variable valve trains for varying shift times and valve lifts of gas exchange valves of an internal combustion engine during operation of the internal combustion engine.
  • a variety of variable valve trains is known.
  • the US 2005/0150472 A1 discloses an example of a variable valve train.
  • the variable valve train includes a camshaft that is rotatably supported on a fixed part of the engine and includes a cam.
  • a first rocker arm is pivotally mounted on a fixed part of the engine. The first rocker arm engages a shaft of an engine valve.
  • a rotatable drum is carried by a fixed part of the engine and at least partially surrounds the cam.
  • a second rocker arm is pivotally mounted on the drum. To rotate the drum, a control is provided.
  • the second rocker arm has a cam follower following the cam of the camshaft.
  • the first rocker arm has a roller in contact with a bearing surface of the second rocker arm.
  • variable valve trains such as the variable valve train from the US 2005/0150472 A1 , is that these often have a complicated structure, a large number of parts and / or a large amount of space.
  • variable valve drive should have a simple structure, few parts and / or only a small space.
  • variable valve train according to the independent claim.
  • Advantageous developments are specified in the dependent claims and the description.
  • the variable valve train is suitable for an internal combustion engine.
  • the variable valve train has a camshaft with a cam.
  • the variable valve train has a rocker arm for actuating at least one gas exchange valve of the internal combustion engine.
  • the variable valve train has a pivot lever element, in particular Schwenkhebelkulisse on, which has a contact surface and a cam follower. The contact surface is in operative connection, in particular in contact, with the rocker arm and the cam follower follows a cam contour of the cam.
  • the variable valve train includes a first lever arm pivotally supporting the pivot lever member and connected to a drivable pivot shaft for pivoting about a longitudinal axis of the pivot shaft.
  • variable valve train allows variable transmission of the cam contour to the rocker arm by changing a position of a pivot axis which pivotally connects the rocker arm member to the first lever arm.
  • an adjustment of the lever arm by the pivot shaft causes the position of the pivot axis is changed, resulting in a sliding movement of the pivot lever element.
  • the contact positions between the rocker arm, the pivot lever element and the cam change.
  • the changed contact positions can be used to realize different "translations" of the cam contour on the rocker arm by the pivot lever element and thus to influence the amount of the maximum valve lift.
  • valve train To ensure the variability of the valve train, only a few additional parts compared to a non-variable valve train are needed. These include in particular the first lever arm and the pivot lever element.
  • the comparatively simple design also enables a robust system and requires little additional space depending on the design.
  • the rocker arm on the contact surface of the pivot lever element and the cam follower of the pivot lever element are in operative connection with the cam for actuating the at least one gas exchange valve.
  • the rocker arm is pivotally mounted about the pivot shaft. Additionally or alternatively, the pivot shaft serves as Kipphebelachse for the rocker arm. Such a configuration significantly reduces the space of the variable valve train, since it is not necessary to provide a shaft for pivoting the first lever arm and a rocker shaft for pivotal connection with the rocker arm separately from each other.
  • a rotation of the pivot shaft causes a pivoting of the first lever arm and the pivot lever element, so that a transmission the cam contour of the cam from the pivot lever element to the rocker arm, in particular stepless, is variable.
  • the valve lift curve transmitted to the at least one gas exchange valve can be changed by pivoting the first lever arm by changing the position of the pivot axis pivotally connecting the first lever arm and the pivot lever element.
  • the transmission for changing a maximum valve lift of the at least one gas exchange valve is variable, in particular up to a zero stroke of the at least one gas exchange valve.
  • the first lever arm is rotatably connected to the pivot shaft. Due to the rigid connection, a rotational movement of the pivot shaft can be transmitted to the same directly to the first lever arm for pivoting.
  • the first lever arm can be directly rotatably connected to the pivot shaft or an intermediate circuit of one or more intermediate links, for example, a sleeve surrounding the pivot shaft, indirectly rotatably connected to the pivot shaft.
  • the pivot lever element is pivoted when following the cam contour of the cam by the cam follower relative to the first lever arm.
  • a pivot axis is provided which connects the first lever arm and the pivot lever element pivotally with each other.
  • the pivotable connection (pivot axis) between the pivot lever element and the first lever arm can thus fulfill two tasks. On the one hand, a pivoting of the pivot lever element for following the cam contour of the cam is made possible.
  • the connection (pivot axis) serves as a suspension for the pivot lever element whose position can be changed by means of the first lever arm to change the valve lift curve of the at least one gas exchange valve.
  • the rocker arm has a rotatable roller for contacting the abutment surface.
  • the rotatable roller can rest on the contact surface.
  • the contact surface can have a steady course.
  • the rotatable roller can allow a continuous adjustment of the variable valve train.
  • the cam follower of the pivot lever element and the rotatable roller of the rocker arm can be designed the same.
  • the cam follower and the role of the rocker arm can be designed as equal parts. This reduces the variety of parts.
  • the contact surface is concave.
  • the contact surface can also be realized flat or convex. This depends on the selected lever ratios of the valve train.
  • the pivot shaft is rotatable only in a limited angular range less than 360 °, in particular in an angular range smaller than 120 °. This may be due to the fact that the first lever arm only has to be pivoted onto the rocker arm in a small angular range for pivoting the pivot lever element in order to change the transmission of the cam contour.
  • the limited necessary angular range for rotating the pivot shaft may have an influence on a drive unit of the pivot shaft and a connection between the drive unit and the pivot shaft.
  • the pivot shaft can be rotatably mounted in bearing blocks, which are preferably attached to a cylinder head of the internal combustion engine.
  • variable valve drive has a second lever arm, which is connected to the first lever arm via the pivot shaft and, in particular, via the pivot axis.
  • the first lever arm and the second lever arm can be arranged in particular on opposite sides of the rocker arm.
  • Two lever arms, a particularly secure holder for the pivot lever element can be made possible.
  • the arrangement on opposite sides of the rocker arm may be favorable for space reasons.
  • the first lever arm may be formed like the second lever arm.
  • the first lever arm and the second lever arm can be designed as equal parts. This reduces the variety of parts.
  • variable valve drive further comprises a sleeve which is non-rotatably mounted on the pivot shaft.
  • the first lever arm and / or the second lever arm is rotatably mounted on the sleeve.
  • the rocker arm is pivotally mounted about the sleeve.
  • the pivot lever element is arranged between the rocker arm and the camshaft. This is advantageous for space reasons.
  • variable valve drive has a drive unit for rotating the pivot shaft.
  • the drive unit is drivingly connected to the pivot shaft.
  • the drive unit can thus be connected to the pivot shaft and / or the drive unit can be designed so that a rotation of the pivot shaft is made possible only within a limited angular range.
  • a corresponding electric servomotor with angular range can be used.
  • variable valve train for example, have an actuator which is adapted to contact the first lever arm for pivoting the first lever arm.
  • the lever arm can be adjusted via the actuator, for example.
  • Multi-stage especially two-stage.
  • at least one actuator must be provided for each cylinder.
  • stops for limiting the adjustment of the first lever arm can be provided.
  • variable valve train on a camshaft adjuster which is connected to the camshaft for adjusting a phase of the camshaft, on.
  • a variability of the variable valve train can be increased, since in particular the Ventilhubkurven can be moved, d. H. the opening and closing times of the gas exchange valves or the gas exchange valve can be changed.
  • the invention can be used particularly advantageously in a motor vehicle, in particular commercial vehicle (for example bus or truck).
  • the motor vehicle has the variable valve train disclosed herein.
  • variable valve train in internal combustion engines, which are not included in motor vehicles.
  • it may be stationary internal combustion engines, internal combustion engines on ships or in locomotives.
  • FIGS. 1 to 4 show a variable valve train 10.
  • two gas exchange valves 12 for example intake valves or exhaust valves.
  • the variable valve train 10 may be included in an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle. It is also possible that the variable valve train actuates only one gas exchange valve. It is also possible that the variable valve train actuates a plurality of gas exchange valves via a valve bridge.
  • the variable valve train 10 has a camshaft 14, a pivot lever element 16, two lever arms 18 and 20 and a rocker arm 22.
  • the camshaft 14 is rotatably mounted and has a cam 24.
  • the camshaft 14 may be connected to a phaser 26 for adjusting a phase of the camshaft 14.
  • the phaser 26 is schematically shown in FIG FIG. 2 indicated. Specifically, the phaser 26 may rotate the camshaft 14 by a predetermined angular amount in or counterclockwise with respect to a drive through a crankshaft of the internal combustion engine. Thus, the opening and closing time of the gas exchange valves 12 can be moved.
  • the pivot lever member 16 carries a cam follower 28.
  • the cam follower 28 follows a cam contour of the cam 24 as the camshaft 14 rotates.
  • the cam follower 28 is formed as a roller rotatably supported about a cam follower axis 30.
  • the cam follower axis 30 is supported by a fork 32 of the pivot lever member 16 at opposite ends of the cam follower axis 30.
  • the fork 32 is disposed at a first end of the pivot lever member 16.
  • the pivot lever member 16 is pivotally connected to the lever arms 18, 20. While the cam follower 28 follows the cam contour of the cam 24 during rotation of the camshaft 14, the pivot lever member 16 is pivoted relative to the lever arms 18, 20.
  • the pivot lever element 16 has a contact surface 34.
  • the contact surface 34 serves as a contact surface for the rocker arm 22.
  • the contact surface 34 extends concavely and is arranged on an upper side of the pivot lever element 16.
  • the pivot lever element 16 thus serves as a link for the rocker arm 22nd
  • the lever arms 18, 20 are rotatably connected to a pivot shaft 36 so that they rotate together with the pivot shaft 36. Specifically, the lever arms 18, 20 rotate upon rotation of the pivot shaft 36 about a longitudinal axis A of the pivot shaft 36.
  • the pivot shaft 36 serves as Kipphebelachse for the rocker arm 22. This is particularly advantageous for space reasons, since no separate axes for pivoting the lever arms 18th , 20 and must be provided for pivotally supporting the rocker arm 22.
  • the lever arms 18, 20 are connected to each other via the pivot shaft 36 and a pivot axis 38.
  • the lever arms 18, 20 are arranged on opposite sides of the rocker arm 22.
  • the lever arms 18, 20 engage around the pivot lever element 16 at the end of the pivot lever element 16 opposite the fork 32.
  • the lever arms 18, 20 carry the pivot lever element 16 over the pivot axis 38, so that the pivot lever element 16 is pivotable relative to the lever arms 18, 20.
  • the pivot lever element 16 for example, rotatably connected to the pivot axis 38, wherein the pivot axis 38 in turn rotatably mounted in the lever arms 18, 20.
  • the pivot lever member 16 may be pivotally provided about the pivot axis 38. It is also possible that, for example, only one lever arm is provided, which carries the pivot lever element.
  • lever arms 18, 20 are connected via a sleeve 40 with the pivot shaft 36.
  • the lever arms 18, 20 rotatably connected to the sleeve 40, wherein the sleeve 40 in turn rotatably connected to the pivot shaft 36 is connected.
  • the non-rotatable connections can be realized for example by a suitable fit, by welding, gluing, screwing, gear cutting, etc.
  • FIG. 2 schematically a drive unit 42, for example, an electric drive, shown.
  • the drive unit 42 is connected to the pivot shaft 36, so that the pivot shaft 36 at least within a predetermined angular range, for example, less than 360 °, in particular less than 90 °, is rotatable.
  • the angular range depends on the lever arm lengths of the variable valve train 10 and may, for example, be less than 20 °, as in the example shown.
  • a rotation of the pivot shaft 36 causes a pivoting of the lever arms 18 and 20, since these are rotatably connected to the pivot shaft 36.
  • a pivoting of the lever arms 18 and 20 causes a pivoting of the pivot lever element 16.
  • the pivot lever element 16 changes a position relative to the rocker arm 22 and the camshaft 14. This can specifically targeted a transfer of the cam contour of the cam 24 via the pivot lever member 16 to the rocker arm 22, the finally actuates the gas exchange valves 12, are influenced, as described in more detail below.
  • an actuator 43 may also be provided.
  • the actuator 43 may contact the first lever arm 18 and / or the second lever arm 20 to pivot the first and second lever arms 18, 20.
  • a pivoting of the lever arms 18, 20 in turn causes a pivoting of the pivot lever element 16, as already above describe is.
  • the lever arms 18, 20 may be rotatably connected to the pivot shaft 36, which thus serves only as a pivot axis.
  • the pivot shaft 36 is rotatably mounted in bearing blocks 44, for example via plain bearings or rolling bearings (see FIG. 3 ).
  • the bearing blocks 44 may, for example, be fastened by screws to a cylinder head of the internal combustion engine (not shown).
  • the rocker arm 22 is pivotally mounted about the sleeve 40 and thus pivotally about the pivot shaft 36.
  • the provision of the sleeve 40 as an intermediate member between the pivot shaft 36 on the one hand and the lever arms 18, 20 and the rocker arm 22 on the other hand can simplify assembly of the variable valve train 10.
  • an assembly consisting of the lever arms 18, 20, the rocker arm 22 and the sleeve 40 can be prefabricated, wherein the lever arms 18, 20 rotatably connected to the sleeve 40 and the rocker arm 22 is rotatably disposed about the sleeve 40.
  • the sleeve 40 can be rotatably connected to the pivot shaft 36.
  • the lever arms 18, 20, for example, directly (that is, without the interposition of a sleeve) with the pivot shaft 36 rotatably connected.
  • the rocker arm 22 can be connected directly (ie without the interposition of a sleeve) pivotally connected to the pivot shaft 36. It is also possible to provide other configurations in which the lever arms 18, 20 are rotatably connected to the pivot shaft 36 and the rocker arm 22 is pivotally connected to the pivot shaft 36.
  • the rocker arm 22 has a fork 46 which carries a rotatable roller 48 via a roller axle 50.
  • the rotatable roller 48 is in contact with the abutment surface 34 of the pivot lever member 16.
  • the cam follower 28 of the pivot lever member 16 and the rotatable roller 48 of the rocker arm 22 may be formed the same, as they transmit approximately the same forces and to reduce the variety of parts.
  • the rocker arm 22 actuates the gas exchange valves 12, for example via a ball base (elephant foot, not shown).
  • variable valve train 10 establishes an operative connection between the camshaft 14 and the gas exchange valves 12 during operation.
  • the cam follower 28 is in contact with a base circle portion of the cam 24.
  • the cam follower 28 is in contact with a valve lift area of the cam 24. More specifically, the valve lift area of the cam contour of the cam 24 causes the dog to pivot Pivot lever member 16 about the pivot axis 38, since the cam follower 28 of the cam contour of the cam 24 follows.
  • the pivoting of the pivot lever member 16 about the pivot axis 38 causes pivoting of the rocker arm 22 about the pivot shaft 36, since the roller 48 is in contact with the abutment surface 34.
  • FIG. 5 shows exemplary Ventilhubkurven for the gas exchange valves 12, which are adjustable with the variable valve train 10.
  • different valve lifts Ventilhubmaxima
  • an adjustment of the pivot shaft 36 counterclockwise causes the valve lift maximums of the gas exchange valves 12 to decrease.
  • the contact surface 34 of the pivot lever element 2 is to achieve the in FIG. 5 specially designed valve lift curves.
  • the example concave profile of the contact surface 34 must be designed so that the Ventilhubmaxima the Ventilhubkurven by adjusting the lever arms 18 can be influenced as desired.
  • the contact surface 34 must, for example, in dependence on an arrangement and dimensioning of the camshaft 14, the cam 24, the cam follower 28, the pivot lever member 16, the first lever arm 18, the second lever arm 20, the roller 48, the rocker arm 22, the pivot shaft 36, the pivot axis 38 and the gas exchange valves 12 may be designed.
  • valve lift curves can be additionally shifted (along the abscissa in FIG Fig. 5 ) so that the opening and closing times can be varied.
  • the invention is not limited to the preferred embodiments described above. Rather, a variety of variants and modifications is possible, which also make use of the inventive idea and therefore fall within the scope.
  • the invention also claims protection of the subject matter and the features of the subclaims independently of the claims referred to.
  • the features of the subclaims are also disclosed independently of the features relating to the presence and the execution of the contact surface, the pivot shaft and / or the pivotal connection between the first lever arm and the pivot lever element of the independent claim 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb (10) für eine Brennkraftmaschine. Der variable Ventiltrieb (10) weist eine Nockenwelle (14) mit einem Nocken (24) und einen Kipphebel (22) zum Betätigen mindestens eines Gaswechselventils (12) der Brennkraftmaschine auf. Der variable Ventiltrieb (10) weist ein Schwenkhebelelement (16), insbesondere Schwenkhebelkulisse, auf, das eine Anlagefläche (34) und einen Nockenfolger (28) aufweist. Die Anlagefläche (34) ist in Wirkverbindung, insbesondere in Kontakt, mit dem Kipphebel (22), und der Nockenfolger (28) folgt einer Nockenkontur des Nockens (24). Der variable Ventiltrieb (10) weist einen ersten Hebelarm (18), der das Schwenkhebelelement (16) schwenkbar lagert und der mit einer antreibbaren Schwenkwelle (36) zum Schwenken um eine Längsachse (A) der Schwenkwelle (36) verbunden ist, auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine.
  • Es ist allgemein bekannt, variable Ventiltriebe zum Verändern von Schaltzeiten und Ventilhüben von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine während des Betriebs der Brennkraftmaschine zu verwenden. Im Stand der Technik ist eine Vielzahl von variablen Ventiltrieben bekannt.
  • Die US 2005/0150472 A1 offenbart ein Beispiel für einen variablen Ventiltrieb. Der variable Ventiltrieb weist eine Nockenwelle, die drehbar an einem festen Teil des Motors gelagert ist und einen Nocken umfasst, auf. Ein erster Kipphebel ist schwenkbar an einem festen Teil des Motors gelagert. Der erste Kipphebel steht in Eingriff mit einem Schaft eines Motorventils. Eine drehbare Trommel wird von einem festen Teil des Motors getragen und umgibt den Nocken zumindest teilweise. Ein zweiter Kipphebel ist schwenkbar an der Trommel gelagert. Zum Drehen der Trommel ist ein Steuerelement vorgesehen. Der zweite Kipphebel weist einen Nockenfolger auf, der dem Nocken der Nockenwelle folgt. Der erste Kipphebel weist eine Rolle in Kontakt mit einer Auflagefläche des zweiten Kipphebels auf.
  • Nachteilig an bekannten variablen Ventiltrieben, wie beispielsweise dem variablen Ventiltrieb aus der US 2005/0150472 A1 , ist, dass diese häufig einen komplizierten Aufbau, eine große Teileanzahl und/oder einen großen Bauraum aufweisen.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, einen verbesserten variablen Ventiltrieb zu schaffen, mit dem Nachteile im Stand der Technik überwunden werden können. Insbesondere soll der variable Ventiltrieb einen einfachen Aufbau, wenige Teile und/oder nur einen geringen Bauraum aufweisen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch einen variablen Ventiltrieb gemäß dem unabhängigen Anspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung angegeben.
  • Der variable Ventiltrieb ist für eine Brennkraftmaschine geeignet. Der variable Ventiltrieb weist eine Nockenwelle mit einem Nocken auf. Der variable Ventiltrieb weist einen Kipphebel zum Betätigen mindestens eines Gaswechselventils der Brennkraftmaschine auf. Der variable Ventiltrieb weist ein Schwenkhebelelement, insbesondere Schwenkhebelkulisse, auf, das eine Anlagefläche und einen Nockenfolger aufweist. Die Anlagefläche ist in Wirkverbindung, insbesondere in Kontakt, mit dem Kipphebel und der Nockenfolger folgt einer Nockenkontur des Nockens. Der variable Ventiltrieb weist einen ersten Hebelarm auf, der das Schwenkhebelelement schwenkbar lagert und der mit einer antreibbaren Schwenkwelle zum Schwenken um eine Längsachse der Schwenkwelle verbunden ist.
  • Der variable Ventiltrieb ermöglicht eine variable Übertragung der Nockenkontur auf den Kipphebel durch Verändern einer Position einer Schwenkachse, die das Schwenkhebelelement mit dem ersten Hebelarm schwenkbar verbindet. Im Einzelnen bewirkt eine Verstellung des Hebelarms durch die Schwenkwelle, dass die Position der Schwenkachse verändert wird, was zu einer Verschiebebewegung des Schwenkhebelelements führt. Dabei verändern sich die Kontaktpositionen zwischen dem Kipphebel, dem Schwenkhebelelement und dem Nocken. Die veränderten Kontaktpositionen können dafür benutzt werden, unterschiedliche "Übersetzungen" der Nockenkontur auf den Kipphebel durch das Schwenkhebelelement zu realisieren und damit die Höhe des maximalen Ventilhubs zu beeinflussen.
  • Um die Variabilität des Ventiltriebs zu gewährleisten, werden lediglich wenige zusätzliche Teile gegenüber einem nicht-variablen Ventiltrieb benötigt. Dazu gehören insbesondere der erste Hebelarm und das Schwenkhebelelement. Die vergleichsweise einfache Konstruktion ermöglicht zudem ein robustes System und erfordert je nach Ausführung nur wenig zusätzlichen Bauraum.
  • Bevorzugt kann der Kipphebel über die Anlagefläche des Schwenkhebelelements und den Nockenfolger des Schwenkhebelelements in Wirkverbindung mit dem Nocken zum Betätigen des mindestens einen Gaswechselventils stehen.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist der Kipphebel schwenkbar um die Schwenkwelle gelagert. Zusätzlich oder alternativ dient die Schwenkwelle als Kipphebelachse für den Kipphebel. Eine derartige Konfiguration verringert den Bauraum des variablen Ventiltriebs erheblich, da nicht eine Welle zum Verschwenken des ersten Hebelarms und eine Kipphebelachse zum schwenkbaren Verbinden mit dem Kipphebel getrennt voneinander vorgesehen werden müssen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel bewirkt eine Drehung der Schwenkwelle ein Verschwenken des ersten Hebelarms und des Schwenkhebelelements, sodass eine Übertragung der Nockenkontur des Nockens von dem Schwenkhebelelement zu dem Kipphebel, insbesondere stufenlos, veränderbar ist. Die auf das mindestens eine Gaswechselventil übertragene Ventilhubkurve kann durch Verändern der Position der Schwenkachse, die den ersten Hebelarm und das Schwenkhebelelement schwenkbar verbindet, mittels Verschwenken des ersten Hebelarms verändert werden.
  • In einer Weiterbildung ist die Übertragung zum Verändern eines Ventilhubmaximums des mindestens einen Gaswechselventils veränderbar, insbesondere bis hin zu einem Nullhub des mindestens einen Gaswechselventils. Dies hat den Vorteil, dass die durch das Gaswechselventil strömende Gasmenge durch den variablen Ventiltrieb variiert werden kann, insbesondere bis hin zu einem Blockieren der Gasmenge durch ein Geschlossen-Halten des Gaswechselventils, was beispielsweise für eine Zylinderabschaltung genutzt werden kann.
  • In einer Ausführungsvariante ist der erste Hebelarm drehfest mit der Schwenkwelle verbunden. Durch die starre Verbindung kann eine Drehbewegung der Schwenkwelle direkt auf den ersten Hebelarm zum Verschwenken desselben übertragen werden. Der erste Hebelarm kann direkt drehfest mit der Schwenkwelle oder über eine Zwischenschaltung eines oder mehrerer Zwischenglieder, zum Beispiel eine die Schwenkwelle umgebende Hülse, indirekt drehfest mit der Schwenkwelle verbunden sein.
  • Es ist auch möglich, eine andere Verbindung zwischen dem ersten Hebelarm und der Schwenkwelle zu verwenden, die bei einer Drehung der Schwenkwelle ein Verschwenken des ersten Hebelarms bewirkt.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante wird das Schwenkhebelelement beim Folgen der Nockenkontur des Nockens durch den Nockenfolger relativ zu dem ersten Hebelarm verschwenkt. Alternativ oder zusätzlich ist eine Schwenkachse vorgesehen, die den ersten Hebelarm und das Schwenkhebelelement schwenkbar miteinander verbindet. Die schwenkbare Verbindung (Schwenkachse) zwischen dem Schwenkhebelelement und dem ersten Hebelarm kann somit zwei Aufgaben erfüllen. Einerseits wird ein Verschwenken des Schwenkhebelelements zum Folgen der Nockenkontur des Nockens ermöglicht. Andererseits dient die Verbindung (Schwenkachse) als Aufhängung für das Schwenkhebelelement, deren Position mittels des ersten Hebelarms veränderbar ist, um die Ventilhubkurve des mindestens einen Gaswechselventils zu verändern.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Kipphebel eine drehbare Rolle zum Kontaktieren der Anlagefläche auf. Die drehbare Rolle kann auf der Anlagefläche aufliegen. Die Anlagefläche kann einen stetigen Verlauf aufweisen. Die drehbare Rolle kann eine stufenlose Verstellung des variablen Ventiltriebs ermöglichen.
  • In einer Weiterbildung können der Nockenfolger des Schwenkhebelelements und die drehbare Rolle des Kipphebels gleich ausgebildet sein. Damit können der Nockenfolger und die Rolle des Kipphebels als Gleichteile ausgeführt sein. Dies verringert die Teilevielfalt.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Anlagefläche konkav ausgebildet. Die Anlagefläche kann jedoch auch flach oder konvex realisiert werden. Dies hängt von den gewählten Hebelverhältnissen des Ventiltriebs ab.
  • In einer Ausführungsvariante ist die Schwenkwelle nur in einem begrenzten Winkelbereich kleiner als 360°, insbesondere in einem Winkelbereich kleiner als 120°, drehbar. Dies kann dadurch bedingt sein, dass der erste Hebelarm nur in einem kleinen Winkelbereich zum Verschwenken des Schwenkhebelelements zum Verändern der Übertragung der Nockenkontur auf den Kipphebel verschwenkt werden muss. Der begrenzte notwendige Winkelbereich zum Drehen der Schwenkwelle kann einen Einfluss auf eine Antriebseinheit der Schwenkwelle und eine Verbindung zwischen der Antriebseinheit und der Schwenkwelle haben.
  • Vorzugsweise kann die Schwenkwelle drehbar in Lagerböcken gelagert sein, die bevorzugt an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt sind.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante weist der variable Ventiltrieb einen zweiten Hebelarm auf, der mit dem ersten Hebelarm über die Schwenkwelle und, insbesondere, über die Schwenkachse verbunden ist. Der erste Hebelarm und der zweite Hebelarm können insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten des Kipphebels angeordnet sein. Über zwei Hebelarmen kann eine besonders sichere Halterung für das Schwenkhebelelement ermöglicht werden. Die Anordnung auf gegenüberliegenden Seiten des Kipphebels kann aus Bauraumgründen günstig sein.
  • Vorzugsweise kann der erste Hebelarm wie der zweite Hebelarm ausgebildet sein. Damit können der erste Hebelarm und der zweite Hebelarm als Gleichteile ausgeführt sein. Dies verringert die Teilevielfalt.
  • In einer Ausführungsform weist der variable Ventiltrieb ferner eine Hülse auf, die drehfest auf der Schwenkwelle angeordnet ist. Der erste Hebelarm und/oder der zweite Hebelarm ist drehfest auf der Hülse angeordnet. Der Kipphebel ist schwenkbar um die Hülse angeordnet. Dies kann eine Montage des variablen Ventiltriebs erheblich vereinfachen, da eine Baugruppe bestehend aus Hülse, Hebelarm(en) und Kipphebel vormontiert und dann drehfest mit der Schwenkwelle verbunden werden kann. Insbesondere bei Ausführungsformen mit einer Mehrzahl von variablen Ventiltrieben für eine Mehrzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine kann dies die Montierbarkeit verbessern.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist das Schwenkhebelelement zwischen dem Kipphebel und der Nockenwelle angeordnet. Dies ist aus Bauraumgründen vorteilhaft.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der variable Ventiltrieb eine Antriebseinheit zum Drehen der Schwenkwelle auf. Die Antriebseinheit ist antreibend mit der Schwenkwelle verbunden. Die Antriebseinheit kann so mit der Schwenkwelle verbunden sein und/oder die Antriebseinheit kann so ausgebildet sein, dass eine Drehung der Schwenkwelle nur innerhalb eines begrenzten Winkelbereichs ermöglicht wird. Beispielsweise kann ein entsprechender elektrischer Stellmotor mit Winkelbereich verwendet werden.
  • Alternativ kann der variable Ventiltrieb bspw. einen Aktor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, den ersten Hebelarm zum Verschwenken des ersten Hebelarms zu kontaktieren. Der Hebelarm kann über den Aktor bspw. mehrstufig (insbesondere zweistufig) verstellt werden. Bei Verwendung des Aktors zur Verstellung des ersten Hebelarms muss für jeden Zylinder mindestens ein Aktor vorgesehen werden. Ferner können Anschläge zum Begrenzen der Verstellung des ersten Hebelarms vorgesehen sein.
  • In einer weiteren Ausführungsvariante weist der variable Ventiltrieb einen Nockenwellenversteller, der mit der Nockenwelle zum Verstellen einer Phase der Nockenwelle verbunden ist, auf. Damit kann eine Variabilität des variablen Ventiltriebs vergrößert werden, da insbesondere die Ventilhubkurven verschoben werden können, d. h. die Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechselventile oder des Gaswechselventils verändert werden können.
  • Die Erfindung kann besonders vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug (zum Beispiel Omnibus oder Lastkraftwagen), verwendet werden. Das Kraftfahrzeug weist den variablen Ventiltrieb wie hierin offenbart auf.
  • Es ist jedoch auch möglich, den variablen Ventiltrieb in Brennkraftmaschinen zu verwenden, die nicht in Kraftfahrzeugen umfasst sind. Beispielsweise kann es sich um stationäre Brennkraftmaschinen, Brennkraftmaschinen auf Schiffen oder in Lokomotiven handeln.
  • Die zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen und Merkmale der Erfindung sind beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Schnittdarstellung eines beispielhaften variablen Ventiltriebs in einem Zustand, in dem ein Nockenfolger des variablen Ventiltriebs in Kontakt mit einem Grundkreisbereich eines Nockens der Nockenwelle ist;
    Figur 2
    eine weitere Schnittdarstellung des beispielhaften variablen Ventiltriebs in einem Zustand, in dem der Nockenfolger des variablen Ventiltriebs in Kontakt mit einem Ventilhubbereich des Nockens der Nockenwelle ist;
    Figur 3
    eine perspektivische Ansicht des beispielhaften variablen Ventiltriebs;
    Figur 4
    eine weitere Schnittdarstellung des beispielhaften variablen Ventiltriebs, mit einer Schnittebene, die eine Längsachse der Schwenkwelle und eine Schwenkachse aufweist; und
    Figur 5
    beispielhafte Ventilhubsteuerkurven, die mit dem beispielhaften variablen Ventiltrieb erzeugbar sind.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen stimmen zumindest teilweise überein, so dass ähnliche oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und zu deren Erläuterung auch auf die Beschreibung der anderen Ausführungsformen bzw. Figuren verwiesen wird, um Wiederholungen zu vermeiden.
  • Die Figuren 1 bis 4 zeigen einen variablen Ventiltrieb 10. Über den variablen Ventiltrieb 10 werden zwei Gaswechselventile 12 (siehe insbesondere Figur 3), zum Beispiel Einlassventile oder Auslassventile, betätigt. Der variable Ventiltrieb 10 kann in einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs, umfasst sein. Es ist auch möglich, dass der variable Ventiltrieb lediglich ein Gaswechselventil betätigt. Ebenso besteht die Möglichkeit, dass der variable Ventiltrieb mehrere Gaswechselventile über eine Ventilbrücke betätigt.
  • Der variable Ventiltrieb 10 weist eine Nockenwelle 14, ein Schwenkhebelelement 16, zwei Hebelarme 18 und 20 sowie einen Kipphebel 22 auf.
  • Die Nockenwelle 14 ist drehbar gelagert und weist einen Nocken 24 auf. In einigen Ausführungsformen kann die Nockenwelle 14 mit einem Nockenwellenversteller 26 zum Verstellen einer Phase der Nockenwelle 14 verbunden sein. Der Nockenwellenversteller 26 ist schematisch in Figur 2 angedeutet. Im Einzelnen kann der Nockenwellenversteller 26 die Nockenwelle 14 um einen vorbestimmten Winkelbetrag in oder entgegen dem Uhrzeigersinn bzgl. einem Antrieb durch eine Kurbelwelle der Brennkraftmaschine drehen. Damit können der Öffnungs- und Schließzeitpunkt der Gaswechselventile 12 verschoben werden.
  • Das Schwenkhebelelement 16 trägt einen Nockenfolger 28. Der Nockenfolger 28 folgt einer Nockenkontur des Nockens 24 während sich die Nockenwelle 14 dreht. Der Nockenfolger 28 ist als eine um eine Nockenfolgerachse 30 drehbar gelagerte Rolle ausgebildet. Die Nockenfolgerachse 30 wird von einer Gabel 32 des Schwenkhebelelements 16 an entgegengesetzten Enden der Nockenfolgerachse 30 getragen. Die Gabel 32 ist an einem ersten Ende des Schwenkhebelelements 16 angeordnet.
  • An einem der Gabel 32 gegenüberliegenden Enden des Schwenkhebelelements 16 ist das Schwenkhebelelement 16 schwenkbar mit den Hebelarmen 18, 20 verbunden. Während der Nockenfolger 28 der Nockenkontur des Nockens 24 während einer Drehung der Nockenwelle 14 folgt, wird das Schwenkhebelelement 16 relativ zu den Hebelarmen 18, 20 verschwenkt. Das Schwenkhebelelement 16 weist eine Anlagefläche 34 auf. Die Anlagefläche 34 dient als Kontaktfläche für den Kipphebel 22. Die Anlagefläche 34 erstreckt sich konkav und ist auf einer oberen Seite des Schwenkhebelelements 16 angeordnet. Das Schwenkhebelelement 16 dient somit als eine Kulisse für den Kipphebel 22.
  • Die Hebelarme 18, 20 sind drehfest mit einer Schwenkwelle 36 verbunden, sodass sie sich zusammen mit der Schwenkwelle 36 drehen. Im Einzelnen drehen sich die Hebelarme 18, 20 bei Drehung der Schwenkwelle 36 um eine Längsachse A der Schwenkwelle 36. Die Schwenkwelle 36 dient gleichzeitig als Kipphebelachse für den Kipphebel 22. Dies ist aus Bauraumgründen besonders vorteilhaft, da keine getrennten Achsen zum Verschwenken der Hebelarme 18, 20 und zum schwenkbaren Lagern des Kipphebels 22 vorgesehen werden müssen.
  • Die Hebelarme 18, 20 sind über die Schwenkwelle 36 und eine Schwenkachse 38 miteinander verbunden. Die Hebelarme 18, 20 sind an gegenüberliegenden Seiten des Kipphebels 22 angeordnet. Die Hebelarme 18, 20 umgreifen das Schwenkhebelelement 16 an dem der Gabel 32 entgegengesetzten Ende des Schwenkhebelelements 16. Die Hebelarme 18, 20 tragen das Schwenkhebelelement 16 über die Schwenkachse 38, sodass das Schwenkhebelelement 16 relativ zu den Hebelarmen 18, 20 schwenkbar ist. Hierbei kann das Schwenkhebelelement 16 beispielsweise drehfest mit der Schwenkachse 38 verbunden sein, wobei die Schwenkachse 38 wiederum drehbar in den Hebelarmen 18, 20 gelagert ist. Alternativ kann das Schwenkhebelelement 16 schwenkbar um die Schwenkachse 38 vorgesehen sein. Es ist auch möglich, dass beispielsweise nur ein Hebelarm vorgesehen ist, der das Schwenkhebelelement trägt.
  • In Figur 4 ist dargestellt, dass die Hebelarme 18, 20 über eine Hülse 40 mit der Schwenkwelle 36 verbunden sind. Im Einzelnen sind die Hebelarme 18, 20 drehfest mit der Hülse 40 verbunden, wobei die Hülse 40 wiederum drehfest mit der Schwenkwelle 36 verbunden ist. Die drehfesten Verbindungen können beispielsweise durch eine geeignete Passung, durch Verschweißen, Verkleben, Verschrauben, Verzahnen usw. realisiert werden.
  • In Figur 2 ist schematisch eine Antriebseinheit 42, zum Beispiel ein Elektroantrieb, dargestellt. Die Antriebseinheit 42 ist mit der Schwenkwelle 36 verbunden, sodass die Schwenkwelle 36 zumindest innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs, zum Beispiel kleiner als 360°, insbesondere kleiner als 90°, drehbar ist. Der Winkelbereich hängt von den Hebelarmlängen des variablen Ventiltriebs 10 ab und kann bspw. wie im dargestellten Beispiel auch kleiner als 20° sein. Eine Drehung der Schwenkwelle 36 bewirkt ein Verschwenken der Hebelarme 18 und 20, da diese drehfest mit der Schwenkwelle 36 verbunden sind. Ein Verschwenken der Hebelarme 18 und 20 bewirkt ein Verschwenken des Schwenkhebelelements 16. Hierbei verändert das Schwenkhebelelement 16 eine Position relativ zu dem Kipphebel 22 und der Nockenwelle 14. Hierdurch kann gezielt eine Übertragung der Nockenkontur des Nockens 24 über das Schwenkhebelelement 16 zu dem Kipphebel 22, der schlussendlich die Gaswechselventile 12 betätigt, beeinflusst werden, wie nachfolgend noch genauer beschrieben ist.
  • Alternativ zur Antriebseinheit 42 kann auch ein Aktor 43 vorgesehen sein. Der Aktor 43 kann bspw. den ersten Hebelarm 18 und/oder den zweiten Hebelarm 20 kontaktieren, um den ersten und zweiten Hebelarm 18, 20 zu verschwenken. Ein Verschwenken der Hebelarme 18, 20 bewirkt wiederum ein Verschwenken des Schwenkhebelelements 16, wie obenstehend bereits beschreiben ist. Bei einer derartigen Ausführungsform können die Hebelarme 18, 20 drehbar mit der Schwenkwelle 36 verbunden sein, die somit nur als Schwenkachse dient.
  • Um eine Drehung der Schwenkwelle (Kipphebelachse) 36 zu ermöglichen, ist die Schwenkwelle 36 in Lagerböcken 44 drehbar gelagert, zum Beispiel über Gleitlager oder Wälzlager (siehe Figur 3). Die Lagerböcke 44 können bspw. über Schrauben an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine befestigt sein (nicht dargestellt).
  • Unter erneuter Bezugnahme auf Figur 4 ist der Kipphebel 22 schwenkbar um die Hülse 40 und damit schwenkbar um die Schwenkwelle 36 gelagert. Das Vorsehen der Hülse 40 als Zwischenglied zwischen der Schwenkwelle 36 einerseits und den Hebelarmen 18, 20 und dem Kipphebel 22 andererseits kann eine Montage des variablen Ventiltriebs 10 vereinfachen. Insbesondere kann zunächst eine Baugruppe bestehend aus den Hebelarmen 18, 20, dem Kipphebel 22 und der Hülse 40 vorgefertigt werden, wobei die Hebelarme 18, 20 drehfest mit der Hülse 40 verbunden sind und der Kipphebel 22 drehbar um die Hülse 40 angeordnet ist. Nachfolgend kann die Hülse 40 drehfest mit der Schwenkwelle 36 verbunden werden. In anderen Ausführungsformen können die Hebelarme 18, 20 beispielsweise direkt (das heißt ohne Zwischenschaltung einer Hülse) mit der Schwenkwelle 36 drehfest verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich kann der Kipphebel 22 direkt (d. h. ohne Zwischenschaltung einer Hülse) verschwenkbar mit der Schwenkwelle 36 verbunden sein. Es ist auch möglich, andere Konfigurationen vorzusehen, bei denen die Hebelarme 18, 20 drehfest mit der Schwenkwelle 36 verbunden werden und der Kipphebel 22 schwenkbar mit der Schwenkwelle 36 verbunden wird.
  • Der Kipphebel 22 weist eine Gabel 46 auf, die eine drehbare Rolle 48 über eine Rollenachse 50 trägt. Die drehbare Rolle 48 ist in Kontakt mit der Anlagefläche 34 des Schwenkhebelelements 16. Der Nockenfolger 28 des Schwenkhebelelements 16 und die drehbare Rolle 48 des Kipphebels 22 können gleich ausgebildet sein, da sie ungefähr die gleichen Kräfte übertragen und um die Teilevielfalt zu verringern. Der Kipphebel 22 betätigt die Gaswechselventile 12 beispielsweise über einen Kugelfuß (Elefantenfuß, nicht dargestellt).
  • In den Figuren 1 und 2 ist dargestellt, wie der variable Ventiltrieb 10 eine Wirkverbindung zwischen der Nockenwelle 14 und den Gaswechselventilen 12 im Betrieb herstellt. In Figur 1 ist der Nockenfolger 28 in Kontakt mit einem Grundkreisbereich des Nockens 24. In Figur 2 ist der Nockenfolger 28 in Kontakt mit einem Ventilhubbereich des Nockens 24. Im Einzelnen bewirkt der Ventilhubbereich der Nockenkontur des Nockens 24 ein Verschwenken des Schwenkhebelelements 16 um die Schwenkachse 38, da der Nockenfolger 28 der Nockenkontur des Nockens 24 folgt. Das Verschwenken des Schwenkhebelelements 16 um die Schwenkachse 38 bewirkt ein Verschwenken des Kipphebels 22 um die Schwenkwelle 36, da die Rolle 48 in Kontakt mit der Anlagefläche 34 ist. Insbesondere rollt die Rolle 48 beim Nach-Oben-Schwenken des Schwenkhebelelements 16 aufgrund der ansteigenden Rampe des Nockens 24 auf der Anlagefläche 34 nach oben. Der Kipphebel 22 wird um die Schwenkwelle 36 verschwenkt. Beim Verschwenken des Kipphebels 22 werden die Gaswechselventile 12 betätigt (geöffnet). Beim Nach-Unten-Schwenken des Schwenkhebelelements 16 aufgrund der abfallenden Rampe des Nockens 24 rollt die Rolle 48 auf der Anlagefläche 34 nach unten. Der Kipphebel 22 wird zurückgeschwenkt. Der Grundkreisbereich der Nockenkontur des Nockens 24 hingegen bewirkt kein Verschwenken des Schwenkhebelelements 16 und somit auch kein Verschwenken des Kipphebels 22.
  • Die Figur 5 zeigt beispielhafte Ventilhubkurven für die Gaswechselventile 12, die mit dem variablen Ventiltrieb 10 einstellbar sind. Je nach eingestelltem Drehwinkel der Schwenkwelle 36 und dem Profil der Anlagefläche 34 können verschiedene Ventilhübe (Ventilhubmaxima) eingestellt werden. Insbesondere kann es auch möglich sein, einen Nullhub der Gaswechselventile 12 zu erzeugen. Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 bewirkt eine Verstellung der Schwenkwelle 36 in Uhrzeigerrichtung, dass sich die Ventilhubmaxima der Gaswechselventile 12 erhöhen. Hingegen bewirkt eine Verstellung der Schwenkwelle 36 entgegen der Uhrzeigerrichtung, dass sich die Ventilhubmaxima der Gaswechselventile 12 verringern. Dieser Effekt wird dadurch erreicht, dass durch Verstellung der Schwenkwelle 36 die relative Position der Schwenkachse 38 bezüglich der Nockenwelle 14 und der Rolle 48 beeinflusst wird. Durch die Verschiebung der Schwenkachse 38 werden die Hebelverhältnisse zwischen der Nockenwelle 14 und der Rolle 48 verändert und damit das Übersetzungsverhältnis vom Nockenprofil auf das Gaswechselventil 12. Durch Verschieben der Schwenkachse 38 kommt ein anderer Kulissenprofilabschnitt der Anlagefläche 34 in den Nockenabgriff (in Kontakt mit der Rolle 48). Damit kann dann schlussendlich die Ventilhubhöhe beeinflusst werden.
  • Die Anlagefläche 34 des Schwenkhebelelements 2 ist zum Erreichen der in Figur 5 dargestellten Ventilhubkurven speziell auszuführen. Der beispielsweise konkave Verlauf der Anlagefläche 34 muss so gestaltet werden, dass die Ventilhubmaxima der Ventilhubkurven durch Verstellen der Hebelarme 18 wie gewünscht beeinflussbar sind. Die Anlagefläche 34 muss beispielsweise in Abhängigkeit von einer Anordnung und Dimensionierung der Nockenwelle 14, des Nockens 24, des Nockenfolgers 28, des Schwenkhebelelements 16, des ersten Hebelarms 18, des zweiten Hebelarms 20, der Rolle 48, des Kipphebels 22, der Schwenkwelle 36, der Schwenkachse 38 und der Gaswechselventile 12 gestaltet sein.
  • In Kombination mit dem Nockenwellenversteller 26 können die Ventilhubkurven zusätzlich verschoben werden (entlang der Abszisse in Fig. 5), sodass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte variiert werden können.
  • Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen möglich, die ebenfalls von dem Erfindungsgedanken Gebrauch machen und deshalb in den Schutzbereich fallen. Insbesondere beansprucht die Erfindung auch Schutz für den Gegenstand und die Merkmale der Unteransprüche unabhängig von den in Bezug genommenen Ansprüchen. Insbesondere sind die Merkmale der Unteransprüche auch unabhängig von den Merkmalen bezüglich des Vorhandenseins und der Ausführung der Anlagefläche, der Schwenkwelle und/oder der schwenkbaren Verbindung zwischen dem erstem Hebelarm und dem Schwenkhebelelement des unabhängigen Anspruchs 1 offenbart.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Variabler Ventiltrieb
    12
    Gaswechselventil
    14
    Nockenwelle
    16
    Schwenkhebelelement
    18
    Erster Hebelarm
    20
    Zweiter Hebelarm
    22
    Kipphebel
    24
    Nocken
    26
    Nockenwellenversteller
    28
    Nockenfolger
    30
    Nockenfolgerachse
    32
    Gabel
    34
    Anlagefläche
    36
    Schwenkwelle
    38
    Schwenkachse
    40
    Hülse
    42
    Antriebseinheit
    43
    Aktor
    44
    Lagerbock
    46
    Gabel
    48
    Rolle
    50
    Rollenachse
    A
    Längsachse

Claims (15)

  1. Variabler Ventiltrieb (10) für eine Brennkraftmaschine, aufweisend:
    eine Nockenwelle (14) mit einem Nocken (24);
    einen Kipphebel (22) zum Betätigen mindestens eines Gaswechselventils (12) der Brennkraftmaschine;
    ein Schwenkhebelelement (16), insbesondere Schwenkhebelkulisse, das eine Anlagefläche (34) und einen Nockenfolger (28) aufweist, wobei die Anlagefläche (34) in Wirkverbindung, insbesondere in Kontakt, mit dem Kipphebel (22) ist und der Nockenfolger (28) einer Nockenkontur des Nockens (24) folgt; und
    einen ersten Hebelarm (18), der das Schwenkhebelelement (16) schwenkbar lagert und der mit einer antreibbaren Schwenkwelle (36) zum Schwenken um eine Längsachse (A) der Schwenkwelle (36) verbunden ist.
  2. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 1, wobei:
    der Kipphebel (22) schwenkbar um die Schwenkwelle (36) gelagert ist; und/oder die Schwenkwelle (36) als Kipphebelachse für den Kipphebel (22) dient.
  3. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Drehung der Schwenkwelle (36) ein Verschwenken des ersten Hebelarms (18) und des Schwenkhebelelements (16) bewirkt, sodass eine Übertragung der Nockenkontur des Nockens (24) von dem Schwenkhebelelement (16) zu dem Kipphebel (22), insbesondere stufenlos, veränderbar ist.
  4. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 3, wobei die Übertragung zum Verändern eines Ventilhubmaximums des mindestens einen Gaswechselventils (12) veränderbar ist, insbesondere bis hin zu einem Nullhub des mindestens einen Gaswechselventils (12).
  5. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Hebelarm (18) drehfest mit der Schwenkwelle (36) verbunden ist.
  6. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei:
    das Schwenkhebelelement (16) beim Folgen der Nockenkontur des Nockens (24) durch den Nockenfolger (28) relativ zu dem ersten Hebelarm (18) verschwenkt wird; und/oder
    eine Schwenkachse (38) den ersten Hebelarm (18) und das Schwenkhebelelement (16) schwenkbar miteinander verbindet.
  7. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kipphebel (22) eine drehbare Rolle (48) zum Kontaktieren der Anlagefläche (34) aufweist.
  8. Variabler Ventiltrieb (10) nach Anspruch 7, wobei der Nockenfolger (28) des Schwenkhebelelements (16) und die drehbare Rolle (48) des Kipphebels (22) gleich ausgebildet sind.
  9. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Schwenkwelle (36) nur in einem begrenzten Winkelbereich kleiner als 360° drehbar ist, insbesondere in einem Winkelbereich kleiner als 120°.
  10. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    einen zweiten Hebelarm (20), der mit dem ersten Hebelarm (18) über die Schwenkwelle (36) und, insbesondere, über die Schwenkachse (38) verbunden ist, wobei, insbesondere, der erste Hebelarm (18) und der zweite Hebelarm (20) auf gegenüberliegenden Seiten des Kipphebels (22) angeordnet sind.
  11. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    eine Hülse (40), die drehfest auf der Schwenkwelle (36) angeordnet ist, wobei der erste Hebelarm (18) drehfest auf der Hülse (40) angeordnet ist und der Kipphebel (22) schwenkbar um die Hülse (40) angeordnet ist.
  12. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schwenkhebelelement (16) zwischen dem Kipphebel (22) und der Nockenwelle (14) angeordnet ist.
  13. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    eine Antriebseinheit (42) zum Drehen der Schwenkwelle (36); oder
    einen Aktor (43), der dazu ausgebildet ist, den ersten Hebelarm (18) zum Verschwenken des ersten Hebelarms (18) zu kontaktieren.
  14. Variabler Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner aufweisend:
    einen Nockenwellenversteller (26), der mit der Nockenwelle (14) zum Verstellen einer Phase der Nockenwelle (14) verbunden ist.
  15. Kraftfahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem variablen Ventiltrieb (10) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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Citations (5)

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