EP3899215B1 - Schaltbare betätigungsvorrichtung für ein hubventil einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und kraftfahrzeug - Google Patents

Schaltbare betätigungsvorrichtung für ein hubventil einer brennkraftmaschine, brennkraftmaschine und kraftfahrzeug Download PDF

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EP3899215B1
EP3899215B1 EP19827665.1A EP19827665A EP3899215B1 EP 3899215 B1 EP3899215 B1 EP 3899215B1 EP 19827665 A EP19827665 A EP 19827665A EP 3899215 B1 EP3899215 B1 EP 3899215B1
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EP
European Patent Office
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rocker arm
locking element
actuation device
internal combustion
combustion engine
Prior art date
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Johannes Hollweck
Thorsten Bachmann
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MAN Truck and Bus SE
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MAN Truck and Bus SE
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Publication date
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the present invention relates to a switchable actuating device for a lifting valve of an internal combustion engine.
  • the invention relates to a switchable actuating device for a gas exchange valve of an internal combustion engine, which can be periodically moved between a closed and an open position indirectly by a cam of a camshaft.
  • the invention also relates to an internal combustion engine and a motor vehicle with such an actuating device.
  • the fuel consumption of the internal combustion engine can be reduced by deactivating the injection of individual cylinders. If the gas exchange in the corresponding cylinders is also deactivated here, the fuel consumption can be reduced even further, since no gas exchange work then has to be carried out. At the same time, deactivating the gas exchange also reduces cooling of the exhaust aftertreatment system, particularly in low-load operation.
  • document FR 2 990 465 A1 discloses a multi-valve lift assembly for an engine, the assembly including a cavity, an electromagnetic actuator at least partially disposed and retained within the cavity, and a pin movable between at least two positions. A first position is configured to do this actuator disconnects and a second position in which it is configured to connect the actuator or vice versa, the unit also comprising means for adjusting the retracted position in the cavity.
  • the object of the invention to provide a solution for the targeted deactivation of the gas exchange of individual cylinders of an internal combustion engine which is improved compared to the prior art.
  • the invention is based on the object of providing a switchable (off) actuating device for a lifting valve of an internal combustion engine which can be operated with a few loaded, i. H. In particular, components that are not loaded by moments can be implemented.
  • This has a pivotable about a rocker arm axis mounted first rocker arm part, on which a preferably hollow-cylindrical bearing sleeve is attached concentrically to the rocker arm axis.
  • the two-part rocker arm comprises a second rocker arm part pivotably mounted on the bearing sleeve.
  • the bearing sleeve fastened to the first rocker arm part can thus serve as a plain bearing for the second rocker arm part.
  • both the first and the second rocker arm part each have a recess, preferably in the form of a groove extending parallel to the rocker arm axis.
  • the recess in the first rocker arm part will be referred to as the "first" recess and the recess in the second rocker arm part will be referred to as the "second" recess in the following.
  • the switchable actuating device also has a coupling device for the detachable, non-rotatable connection of the first and second rocker arm parts.
  • the coupling device includes a locking element -. B. in the form of an insert wedge - which can be selectively brought into and out of engagement with the first and second recess.
  • the engagement between the locking element and the first or second recess is preferably a tongue and groove engagement and/or a positive and/or non-positive engagement.
  • An actuation of the lifting valve preferably a change between a closed and an open position of the lifting valve, is interrupted if the locking element is not in engagement with the first or second recess.
  • the two-part rocker arm can be in a coupled state, in which the two rocker arm parts are connected in a rotationally fixed manner and act like a single two-sided overall rocker arm, in order to enable a gas exchange at the lifting valve.
  • the two-part rocker arm can be in a decoupled state, in which the two rocker arm parts can be pivoted independently of one another and act like two separate one-sided levers, in order to interrupt a gas exchange at the lift valve. The change from the coupled to the uncoupled state and vice versa takes place through the movement of the locking element.
  • this provides a switchable (disconnectable) actuating device for a lifting valve, in which the type of coupling and the mounting of the two rocker arm parts according to the invention result in a rocker arm guide that is subject to little stress and is therefore low-wear, in which the occurrence of moments on the bearing and the components is largely avoided can be avoided as much as possible.
  • the lift valve of the internal combustion engine is preferably a gas exchange valve which can be periodically moved between a closed and an open position indirectly by a cam of a camshaft.
  • the first rocker arm part can be operatively connected to a cam of the camshaft via a roller rotatably mounted on the first rocker arm part, and the second rocker arm part can be mechanically coupled to the lift valve or gas exchange valve.
  • this assignment of the first or second rocker arm part to a cam or a valve can also be reversed.
  • first rocker arm part which is mounted pivotably about the rocker arm axis
  • second rocker arm part which is pivotably mounted on the bearing sleeve
  • lever valve or cam lever
  • the bearing sleeve can be formed integrally on the first rocker arm part.
  • the bearing sleeve and the first rocker arm part are designed in one piece. In this way, manufacture and assembly can be facilitated in an advantageous manner.
  • the bearing sleeve can also surround the rocker arm axis concentrically. Or to put it another way, the bearing sleeve can completely enclose the rocker arm axis on the circumferential side.
  • the bearing sleeve is particularly preferably designed as a hollow cylinder, the inner radius of which essentially corresponds to the outer radius of the rocker arm axis.
  • a large contact surface between the bearing sleeve and rocker arm axis can be achieved in an advantageous manner, which increases the stability of the bearing.
  • the first rocker arm part and the bearing sleeve can also be arranged on a common slide bearing bushing around the rocker arm axis.
  • the bearing sleeve can also comprise a groove, preferably on the peripheral side, ie running perpendicular to the axis of the rocker arm. A retaining ring can then be inserted into this for securing the axial position of the second rocker arm part.
  • it is between the Circlip and the second rocker arm part additionally arranged a thrust washer surrounding the bearing sleeve to reduce friction.
  • the locking element can be selectively brought into a release position S e or into a locking position S a by moving perpendicularly to the rocker arm axis, preferably by moving essentially radially.
  • the coupling device can be designed to move the locking element perpendicular to the rocker arm axis for the detachable non-rotatable connection of the first and second rocker arm parts in order to bring the locking element either into a release position S e or into a blocking position S a .
  • the locking element should not be in engagement with the first and second recesses in the release position S e . While the locking element in the locking position S a should be in engagement with the first and second recesses.
  • the expression “are in engagement” can generally mean that the components engage in one another and/or that the locking element lies in the first and second recess.
  • a non-positive and/or positive connection is formed between the locking element and the first recess and between the locking element and the second recess.
  • the locking element is particularly preferably connected to the first and second recess in a force-fitting manner in the radial and axial direction and in a form-fitting manner in the circumferential direction.
  • such directional information radial, axial, circumferential should be understood in relation to the rocker arm axis. So e.g. B.
  • the first and second recesses can each be configured as a groove extending parallel to the axis of the rocker arm and having a groove cross-section that tapers toward the axis of the rocker arm, e.g. B. in the form of a trapezoidal groove.
  • the term "groove cross section" is intended to denote a section through the first or second recess perpendicular to the rocker arm axis. In other words, a circumferential extension of the groove that is radially outward relative to the rocker arm axis can be greater than a circumferential extension of the groove that is radially further inward.
  • the contact surfaces between the locking element and the first and second recess preferably run parallel to the rocker arm axis.
  • a form-fitting connection between the locking element and the first and/or second recess can be achieved in an advantageous manner in the circumferential direction, as a result of which stable locking of the two rocker arm parts is made possible. In addition, this can also make it easier to insert or insert the locking element into the first and second recess.
  • each of the groove cross-sections can also be designed to self-lockingly clamp the locking element in the circumferential direction when the locking element engages in the first and second recess.
  • the seat of the locking element in the first and second recess can be designed to prevent an unintentional independent release of the connection between the locking element and the first and second recess with respect to movements in the circumferential direction.
  • the person skilled in the art can determine the specific configuration of the groove cross section in which such a self-locking tensioning of the locking element occurs by means of simple test series with different groove cross sections. In an advantageous manner, the overall operational reliability of the actuating device can be increased as a result of the self-locking.
  • each of the groove cross-sections relative to the rocker arm axis can be delimited by a groove base and laterally by two groove flanks.
  • An angle of inclination ⁇ of the groove flanks can be smaller than the self-locking angle ⁇ h of the material pairing first rocker arm part-locking element and/or smaller than the self-locking angle ⁇ h of the material pairing second rocker arm part-locking element.
  • the angle of inclination ⁇ is intended to denote the angular deviation of the groove flanks from an ideal rectangular cross section (cf. also figure 5 ).
  • the two flanks of the groove can also have the same or different angles of inclination ⁇ .
  • the material pairing-dependent determination of the self-locking angle ⁇ h can be carried out via the arctangent of the coefficient of static friction ⁇ between the two components ( ⁇ h ⁇ 2*arctan( ⁇ )) or experimentally.
  • the angle of inclination of the groove flanks should therefore be less than 11.4°.
  • a fixation of the locking element that is easy to implement can be achieved in the circumferential direction.
  • the locking element can have the greatest extent along the axis of the rocker arm.
  • the locking element can thus have a greater length in the axial direction than in the radial direction or circumferential direction.
  • the locking element can—particularly preferably—have the same length in the axial direction as the first and second recess.
  • the locking element can also extend, preferably essentially, parallel to the axis of the rocker arm.
  • the locking element can be designed in the form of a rod and/or beam for this purpose. In an advantageous manner, a stable non-rotatable connection of the two rocker arm parts is made possible by these features.
  • the locking element can also only be moved perpendicularly to the rocker arm axis. i.e. in other words, the locking element can be moved exclusively in the radial direction in order to bring it selectively into and out of engagement with the first and second recess. This advantageously enables reliable and simple coupling or decoupling of the two rocker arm parts.
  • the coupling device can also include a bearing block for axially fixing the locking element.
  • the bearing block can have two bearing cheeks spaced apart in the axial direction, on which the locking element can be pivotably mounted by means of two pins fastened to the locking element.
  • the bearing cheeks preferably comprise bushings, particularly preferably bushings with elongated holes, for receiving the pins. Reliable mounting of the locking element can be achieved in an advantageous manner.
  • the pins of the locking element can each be guided in a circumferentially extending elongated hole in the bearing cheeks of the bearing block.
  • the bearing cheeks can each comprise sockets with elongated holes extending in the circumferential direction, in which the pins of the locking element are movably mounted. In addition to a pivoting movement of the locking element around the pins, this also enables a movement of the locking element in the circumferential direction, as a result of which jamming of the two rocker arm parts during locking can be avoided.
  • the bearing block can also comprise a guide roller which is rotatably mounted in the axial direction and which can be supported on the locking element in the radial direction for the radial fixation of the locking element.
  • the rotatably mounted guide roller can preferably roll on an outer surface of the locking element.
  • the coupling device can also comprise at least one sliding pin arranged on the rocker arm axis, on which the bearing block is mounted so that it can be displaced radially to the rocker arm axis.
  • the coupling device can also comprise at least one slide rail which is arranged on the rocker arm axis and on which the bearing block is mounted so that it can be displaced radially with respect to the rocker arm axis.
  • the coupling device can additionally or alternatively comprise at least one sliding pin arranged on a cylinder head or on a projection and/or a bracket of the cylinder head and/or on which the bearing block is mounted displaceably radially to the rocker arm axis.
  • the slide pin can also be designed as a slide rail.
  • the coupling device can also comprise a clamping device, by means of which the bearing block can be clamped in the radial direction against the first and second recess.
  • the tensioning device can include one or more spring elements (e.g. coil springs) for this purpose.
  • the clamping device can also be designed to clamp the bearing block and thus the locking element more strongly against the rocker arm axis and thus against the first and second recess if the locking element does not rest or engage in the first and second recess(es) than if the Locking element rests or engages in the or the first and second recess.
  • the clamping device can be designed, the clamping force on the bearing block and / or the locking element depending on their / its radial distance from to adjust the rocker arm axis. This advantageously enables secure radial fixation of the locking element.
  • the actuating device can comprise a switching device, by means of which the locking element can be actuated in order to selectively engage and disengage it with the first and to bring second recess.
  • the switching device can be designed to bring the locking element into engagement with the first and second recess for the non-rotatable connection of the first and second rocker arm part and to disengage the locking element from the first and second recess for releasing the non-rotatable connection of the first and second rocker arm part bring to.
  • This switching device can be an electromagnetic and/or a pneumatic and/or a hydraulic switching device.
  • the switching device can comprise a permanent magnet material fastened to the bearing block and an adjacently arranged electromagnet, the permanent magnet material interacting magnetically with the electromagnet for switching the locking element.
  • the switching device can also comprise a piston-cylinder arrangement fastened to the bearing block, with the cylinder being acted upon by a hydraulic medium in order to switch the locking element.
  • the switching device is preferably designed such that the locking element is in engagement with the first and second recess when the switching device is in a deactivated state and is disengaged from the first and second recess in an activated state of the switching device.
  • an internal combustion engine preferably a diesel internal combustion engine
  • the internal combustion engine includes a lifting valve with a switchable actuating device as described in this document.
  • the internal combustion engine can also have several, d. H. include at least two lift valves, each with a corresponding switchable actuating device.
  • the invention also relates to a motor vehicle, comprising an aforementioned internal combustion engine, ie an internal combustion engine having a lift valve with a switchable Actuating device as described in this document.
  • the motor vehicle is preferably a commercial vehicle.
  • the motor vehicle can be a motor vehicle which, due to its design and equipment, is designed for transporting people, for transporting goods or for towing trailer vehicles.
  • the motor vehicle can be a truck, a bus and/or a trailer truck.
  • the internal combustion engine according to the invention can also be used in other types of vehicles, so that protection is also claimed for other types of vehicles that include such an internal combustion engine with a switchable actuating device for a lifting valve.
  • a rail vehicle preferably a traction vehicle
  • an aircraft preferably an airplane
  • a ship are also provided according to the invention.
  • the features disclosed in connection with the motor vehicle should therefore also be disclosed for the rail vehicle and the aircraft and thus also be claimable, in particular, independently of the motor vehicle.
  • FIG 1 shows a schematic representation of a switchable actuating device 100 for a lift valve of an internal combustion engine 20 according to an embodiment of the invention.
  • the actuating device 100 in this case comprises a two-part rocker arm 10 for actuating the lift valve--not shown in detail.
  • the two-part rocker arm 10 has a first rocker arm part 1a, which is mounted so that it can pivot about a rocker arm axis 2, ie, it can rotate over a specific angular range about the rocker arm axis 2.
  • a bearing sleeve 1a preferably in the form of a hollow cylinder, is fastened concentrically to the rocker arm axis 2, on which in turn a second rocker arm part 1b is pivotably mounted.
  • the bearing sleeve 1a1 is not visible in the assembled state shown (see figure 2 ), so that the two rocker arm parts 1a and 1b appear to be mounted next to one another on the rocker arm axis 2.
  • the bearing sleeve 1a1 is attached "concentrically" to the rocker arm axis 2, is intended to mean that the bearing sleeve 1a1 and the rocker arm axis 2 are rotated about a common central axis (dashed line in figure 1 ) are arranged such that the first rocker arm part 1a and the second rocker arm part 1b mounted on the bearing sleeve 1a1 can be pivoted about a central axis that is common to them.
  • the term “concentric” in this context can also mean "coaxial”.
  • concentric does not mean that the bearing sleeve 1a1 also necessarily completely surrounds the rocker arm axis 2, which is however possible.
  • the first rocker arm part 1a can be operatively connected to a cam 11 of the camshaft 12 via a roller 1a3 rotatably mounted on the first rocker arm part 1a. i.e. in other words, the first rocker arm part 1a can be set in motion, in particular in a pivoting movement about the rocker arm axis 2, by a periodic movement of the cam 11 when the camshaft 12 rotates. This movement of the first rocker arm part 1a can then be selectively transmitted to the second rocker arm part 1b or not by means of a coupling device 4, which will be described in more detail below.
  • the coupling device 4 is set up to connect the two rocker arm parts 1a, 1b to one another in an optionally detachable, non-rotatable manner.
  • the first and second rocker arm parts 1a and 1b can be coupled in terms of movement by means of the coupling device 4 .
  • the second rocker arm part 1b can in this case be in operative connection with the lift valve, preferably with a gas exchange valve, so that in the coupled state of the two rocker arm parts 1a, 1b, the lift valve can be periodically moved between a closed and an open position indirectly by a cam 11 of the camshaft 12.
  • the aforementioned assignment of the first or second rocker arm part 1a, 1b to a cam 11 or a valve can also be reversed.
  • the rocker arm axis 2 is not designed as a continuous cylinder in the present case, but has flattened areas 2a, which are used to attach a coupling device 4 for the detachable, non-rotatable connection of the first and second rocker arm parts 1a, 1b.
  • the coupling device 4 is designed as a bearing block 4b guided on two sliding pins 4d1, 4d2, which is braced against the first and second rocker arm part 1a, 1b by means of a tensioning device 4e—in the form of two spiral springs 4e1, 4e2.
  • the coupling device 4 is arranged above the rocker arm axis 2 in the direction of gravity.
  • figure 2 shows a schematic exploded view of a two-part rocker arm 10 of the switchable actuator 100 according to an embodiment of the invention.
  • the two-part rocker arm 10 has a first rocker arm part 1a and a second rocker arm part 1b.
  • the two rocker arm parts 1a and 1b can each be designed as one-sided levers, ie one end area can be designed for the pivotable mounting of the lever and another end area can be designed for power transmission.
  • a present hollow-cylindrical bearing sleeve 1a1 is attached to the first rocker arm part 1a.
  • the attachments ie the preferably permanent non-rotatable connection to one another, can take place, for example, by welding, soldering and/or pressing.
  • the bearing sleeve 1a1 and the first rocker arm part 1a can also be designed in one piece, e.g. B. by the bearing sleeve 1a1 is integrally formed on the first rocker arm part 1a.
  • the second rocker arm part 1b is pivotably mounted on the hollow-cylindrical bearing sleeve 1a1.
  • the bearing sleeve 1a1 fastened to the first rocker arm part 1a can thus serve as a plain bearing for the second rocker arm part 1b.
  • the bearing sleeve 1a1 further include a peripheral side, ie perpendicular to the rocker arm axis 2, running groove 1a2.
  • the two-part rocker arm 10 can also include a preferably hollow-cylindrical plain bearing bushing 7, by means of which the first rocker arm part 1a and/or the bearing bushing 1a1 is/are mounted on the rocker arm axis 2.
  • the slide bearing bushing 7 is preferably designed to concentrically surround the rocker arm axis 2 or to completely enclose it on the peripheral side.
  • the first rocker arm part 1a and/or the bearing bushing 1a1 can also be mounted directly on the rocker arm axis 2, in which case a sliding layer, e.g. B. MoS 2 , is applied to the rocker arm axis 2.
  • a sliding layer e.g. B. MoS 2
  • the first rocker arm part 1a has a first recess 3a and the second rocker arm part 1b has a second external effect 3b.
  • these are in the form of a groove with a trapezoidal cross section, each extending parallel to the rocker arm axis 2 .
  • the two recesses 3a and 3b are arranged and dimensioned in such a way that they can be added together to form an overall groove, into which a locking element 4a, which is described in more detail below and preferably has a complementary shape, engages to lock or couple the two rocker arm parts 1a and 1b can or can be used.
  • the locking element 4a engages in the first and second recesses 3a, 3b "from above".
  • an engagement “from below” or in any desired radial direction can also be implemented by appropriately attaching the first and second recesses 3a, 3b and the coupling device 4.
  • FIG 3 shows a schematic exploded view of a coupling device 4 of the switchable actuating device 100 including a locking element 4a, here designed as an insert wedge, according to an embodiment of the invention.
  • the locking element 4a which has its greatest extent along the rocker arm axis 2, is designed to complement the shape of the first and second recesses 3a, 3b (cf. figure 2 ).
  • the locking element 4a can interact as optimally as possible with the first and second recesses 3a, 3b in the form of a tongue and groove engagement in order to detachably connect the two rocker arm parts 1a and 1b in a rotationally fixed manner.
  • the bearing block 4b is designed in the form of a portal and comprises two bearing cheeks 4b1, 4b2 spaced apart in the axial direction, each of which has slots 4b3 (only one shown) extending in the circumferential direction, in which the locking element 4a is guided by means of the pins 4a1, 4a2.
  • the bearing block 4b also includes a guide roller 4c which is rotatably mounted in the axial direction and is supported on the locking element 4a.
  • the rotatably mounted guide roller 4c can preferably roll on an outer surface of the locking element 4a, as a result of which optimal radial force transmission for securing the locking element 4a can be achieved at any time or in any pivoting state.
  • the present embodiment of the bearing block 4b comprises two guide eyes 4f1 and 4f2, by means of which the bearing block 4b is guided on two sliding pins 4d1 and 4d2, preferably for movement in the radial direction (cf. figure 1 ). It is particularly advantageous if the coupling device 4 also includes a clamping device by means of which the bearing block 4b can be clamped in the radial direction against the first and second recesses 3a, 3b.
  • FIG. 1 shows a schematic side view of the switchable actuating device 100 according to FIG figure 1 each in a locked position S a (top) and a release position S e (bottom).
  • the locking position S a shown above the locking element 4a is almost completely in the first and second recess 3a, 3b, as a result of which the first and second rocker arm parts 1a and 1b are coupled in terms of movement.
  • the release position S e shown below the locking element 4a is not in contact with the first and/or second recess 3a, 3b, as a result of which the first and second rocker arm parts 1a, 1b can be moved independently of one another.
  • the change between these two positions takes place by moving the locking element 4a in a plane perpendicular to the rocker arm axis 2, preferably by radially moving the locking element 4a.
  • the bearing block 4b guided on sliding pins 4d1, 4d2 can be raised or lowered radially to the rocker arm axis 2 by means of the switching device 13.
  • the switching device 13 is designed in the form of an electromagnet, which interacts magnetically with a permanent magnet material attached to the bearing block 4b. Additionally or alternatively, however, the switching device 13 can also comprise a piston-cylinder arrangement fastened to the bearing block 4b, the cylinder for switching the locking element 4a being acted upon by a hydraulic medium and/or compressed air.
  • FIG. 5 shows an enlarged detailed view of the area of the first recess 3a of the release position S e from FIG figure 4 .
  • the first and second recesses 3a, 3b are each designed as a trapezoidal groove extending parallel to the axis 2 of the rocker arm. i.e. the first and second recesses 3a, 3b each have a groove cross section that tapers toward the rocker arm axis 2. This is limited to the rocker arm axis 2 by a groove base and laterally by two groove flanks, these being inclined by an angle of inclination ⁇ compared to an ideal rectangular cross section.
  • This inclination makes it easier to insert the locking element 4a, which has a complementary shape thereto, into the first and second recesses 3a, 3b.
  • the angle of inclination ⁇ of the groove flanks is selected to be smaller than the self-locking angle ⁇ h of the corresponding material pairing of the first rocker arm part-locking element and/or the second rocker arm part-locking element (in the example 11.4°), so that the locking element 4a is self-locking in the locking position S a becomes tense. Reliable fixing of the locking element 4a in the circumferential direction can thereby be achieved in an advantageous manner.
  • FIG 6 shows a motor vehicle 30 comprising an internal combustion engine 20 with a switchable actuating device 100 for a lift valve according to an embodiment of the invention.
  • motor vehicle 30 is a commercial vehicle in the form of a truck.
  • the motor vehicle 30 can also be a bus and/or a trailer truck.
  • switchable actuating device 100 according to the invention in motor vehicle 30 shown schematically a gas exchange of individual lift valves of internal combustion engine 20—preferably in low-load operation—can be specifically deactivated, thereby reducing overall fuel consumption.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine. Insbesondere betrifft die Erfindung eine schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Ladungswechselventil einer Brennkraftmaschine, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken einer Nockenwelle periodisch bewegbar ist. Ferner betrifft die Erfindung auch eine Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Betätigungsvorrichtung.
  • Bei Brennkraftmaschinen kann in Situationen, in denen nicht das volle Antriebsmoment der Brennkraftmaschine benötigt wird, durch Deaktivierung der Einspritzung einzelner Zylinder der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine gesenkt werden. Wird hierbei zusätzlich auch der Gaswechsel in den entsprechenden Zylindern deaktiviert, kann der Kraftstoffverbrauch noch weiter gesenkt werden, da dann keine Gaswechselarbeit verrichtet werden muss. Gleichzeitig wird durch das Deaktivieren des Gaswechsels auch ein Auskühlen des Abgasnachbehandlungssystems, insbesondere im Schwachlastbetrieb, verringert.
  • Um nun ein derartiges gezieltes Deaktivieren des Gaswechsels einzelner Zylinder zu ermöglichen, sind im Stand der Technik verschiedene Systeme mit Kipphebel- oder Schlepphebelkombinationen bekannt. Nachteilig an den bekannten Systemen ist jedoch oftmals, dass große Belastungen an den Lagern bzw. den einzelnen Bauteilen auftreten und/oder dass für ein Deaktivieren bzw. Aktivieren viele oder große Bauteile bewegt werden müssen.
  • Dokument US 2017/284237 A1 offenbart eine Kipphebelanordnung für einen Motor mit einem nockenseitigen Arm, einem ventilseitigen Arm und einer hydraulischen Drehkupplung, wobei die hydraulische Drehkupplung den nockenseitigen Arm hydraulisch mit dem ventilseitigen Arm koppelt. Die hydraulische Drehkupplung ermöglicht die hydraulische Einstellung des Winkelabstands zwischen dem ventilseitigen Arm und dem nockenseitigen Arm um eine zentrale Achse während des Betriebs des Motors.
  • Dokument FR 2 990 465 A1 offenbart eine Mehrventilhubanordnung für einen Motor, wobei die Anordnung einen Hohlraum, ein elektromagnetisches Betätigungselement, das zumindest teilweise in dem Hohlraum angeordnet und gehalten wird und einen Stift umfasst, der zwischen mindestens zwei Positionen beweglich ist. Eine erste Position ist so konfiguriert, dass sie das Betätigungselement trennt und eine zweite Position, in der sie so konfiguriert ist, dass sie das Betätigungselement anschließt oder umgekehrt, wobei die Einheit außerdem Mittel zum Einstellen der eingefahrenen Position im Hohlraum umfasst.
  • Dokument US 4 252 093 A offenbart einen Ventilkipphebel für Verbrennungsmotoren, die zur Änderung der Leistungsabgabe eines Motors geeignet sind, wobei die Kipphebel abwechselnd eingestellt werden können, um die Betätigung der Ventile von Zylindern, die selektiv deaktiviert werden sollen, zu verhindern. Jeder Ventilkipphebel besteht aus zwei radialen Gliedern, die schwenkbar auf einer gemeinsamen Welle gelagert und durch einen verschiebbaren Keil miteinander verbunden sind, der in eine Stellung verschoben werden kann, in der die beiden radialen Glieder voneinander getrennt sind, so dass das erste radiale Glied, das von der Nockenwelle hin- und herbewegt wird, keine Bewegung auf das zweite radiale Glied überträgt, das auf dem Ventilhebel aufliegt.
  • Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Lösung zum gezielten Deaktivieren des Gaswechsels einzelner Zylinder einer Brennkraftmaschine bereitzustellen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine (ab)schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, die mit wenigen belasteten, d. h. insbesondere nicht durch Momente belasteten, Bauteilen realisiert werden kann.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch eine schaltbare Betätigungsvorrichtung, eine Brennkraftmaschine sowie ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
  • Die erfindungsgemäße schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine umfasst einen zweiteiligen Kipphebel zur Betätigung des Hubventils. Dieser weist ein schwenkbar um eine Kipphebelachse gelagertes erstes Kipphebelteil auf, an dem eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Lagerhülse konzentrisch zur Kipphebelachse befestigt ist. Ferner umfasst der zweiteilige Kipphebel ein schwenkbar auf der Lagerhülse gelagertes zweites Kipphebelteil. Mit anderen Worten kann die mit dem ersten Kipphebelteil befestigte Lagerhülse somit als Gleitlager für das zweite Kipphebelteil dienen. Weiterhin umfassen sowohl das erste wie auch das zweite Kipphebelteil jeweils eine Ausnehmung, vorzugsweise in Form einer sich parallel zur Kipphebelachse erstreckenden Nut. Zur besseren Unterscheidbarkeit der beiden Ausnehmungen soll dabei im Folgenden die Ausnehmung des ersten Kipphebelteils als "erste" Ausnehmung und die Ausnehmung des zweiten Kipphebelteils als "zweite" Ausnehmung bezeichnet werden.
  • Zusätzlich zum zweiteiligen Kipphebel weist die schaltbare Betätigungsvorrichtung ferner eine Kopplungseinrichtung zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils auf. Hierzu umfasst die Kopplungseinrichtung ein Arretierelement - z. B. in Form eines Einlegekeils - das wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung bringbar ist. Vorzugsweise handelt es bei dem Eingriff zwischen dem Arretierelement und der ersten bzw. zweiten Ausnehmung um einen Nut-Feder-Eingriff und/oder um einen form- und/oder kraftschlüssigen Eingriff. Dabei ist eine Betätigung des Hubventils, vorzugsweise ein Wechsel zwischen einer Schließ- und Offenstellung des Hubventils, unterbrochen, falls das Arretierelement nicht in Eingriff mit der ersten oder zweiten Ausnehmung steht. Mit anderen Worten kann der zweiteiligen Kipphebel einerseits in einem gekoppelten Zustand, in dem die beiden Kipphebelteile drehfest verbunden sind und wie ein einzelner zweiseitiger Gesamt-Kipphebel wirken, vorliegen, um einen Gaswechsel am Hubventil zu ermöglichen. Andererseits kann der zweiteiligen Kipphebel in einem entkoppelten Zustand, in dem die beiden Kipphebelteile unabhängig gegeneinander verschwenkt werden können und wie zwei getrennte einseitige Hebel wirken, vorliegen, um einen Gaswechsel am Hubventil zu unterbrechen. Der Wechsel vom gekoppelten in den ungekoppelten Zustand und umgekehrt erfolgt durch die Bewegung des Arretierelements.
  • Insgesamt wird dadurch eine (ab)schaltbare Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil bereitgestellt, bei dem durch die Art der Kopplung sowie der erfindungsgemäßen Lagerung der beiden Kipphebelteile eine wenig belastete und damit verschleißarme Kipphebelführung erreicht wird, bei der das Auftreten von Momenten am Lager und den Bauteilen größtenteils möglichst vermieden werden kann.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei dem Hubventil der Brennkraftmaschine um ein Ladungswechselventil, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken einer Nockenwelle periodisch bewegbar ist. Beispielsweise kann hierbei das erste Kipphebelteil über eine drehbar am ersten Kipphebelteil gelagerte Rolle in Wirkverbindung mit einem Nocken der Nockenwelle stehen und das zweite Kipphebelteil mit dem Hubventil bzw. Ladungswechselventil bewegungstechnisch gekoppelt sein. Diese Zuordnung des ersten bzw. zweiten Kipphebelteils zu einem Nocken bzw. einem Ventil kann jedoch auch umgekehrt erfolgen. Mit anderen Worten kann es sich bei dem schwenkbar um die Kipphebelachse gelagerten ersten Kipphebelteil sowohl um einen Nocken- als auch um einen Ventilhebel handeln, wobei dann jeweils das schwenkbar auf der Lagerhülse gelagerte zweite Kipphebelteil entsprechend als die andere Hebelform (Ventil- bzw. Nockenhebel) ausbildet sein soll.
  • Nach einem ersten Aspekt der Erfindung kann die Lagerhülse integral an dem ersten Kipphebelteil angeformt sein. Mit anderen Worten sind die Lagerhülse und das erste Kipphebelteil einstückig ausgebildet. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise die Herstellung und Montage erleichtert werden. Zudem oder alternativ kann die Lagerhülse die Kipphebelachse auch konzentrisch umgeben. Bzw. anders ausgedrückt kann die Lagerhülse die Kipphebelachse umfangsseitig komplett umschließen. Besonders bevorzugt ist die Lagerhülse dabei als Hohlzylinder ausgebildet, dessen Innenradius im Wesentlichen dem Außenradius der Kipphebelachse entspricht. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch eine große Anlagefläche zwischen Lagerhülse und Kipphebelachse erreicht werden, was die Stabilität der Lagerung erhöht. Um hierbei ferner die Reibung zwischen dem schwenkbar um die Kipphebelachse gelagerten ersten Kipphebelteil und der Kipphebelachse zu reduzieren, können der erste Kipphebelteil und die Lagerhülse auch auf einer gemeinsamen Gleitlagerbuchse um die Kipphebelachse angeordnet sein. Zudem oder alternativ kann die Lagerhülse auch eine, vorzugsweise umfangseitige, d. h. senkrecht zur Kipphebelachse verlaufende, Nut umfassen. In diese kann dann ein Sicherungsring zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphebelteils eingesetzt sein. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch eine axiale Bewegung des zweiten Kipphebelteils unterbunden und dadurch eine stabilere Kipphebelführung erreicht. Vorzugsweise ist dabei zwischen dem Sicherungsring und dem zweiten Kipphebelteil zusätzlich noch eine die Lagerhülse umgebende Anlaufscheibe zur Reibungsreduzierung angeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Arretierelement durch ein Bewegen senkrecht zur Kipphebelachse, vorzugsweise durch ein im Wesentlichen radiales Bewegen, wahlweise in eine Freigabestellung Se oder in eine Arretierstellung Sa bringbar sein. Hierzu kann die Kopplungseinrichtung ausgebildet sein, zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils das Arretierelement senkrecht zur Kipphebelachse zu bewegen, um das Arretierelement wahlweise in eine Freigabestellung Se oder in eine Arretier-stellung Sa zu bringen. Dabei soll in der Freigabestellung Se das Arretierelement nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung in Eingriff stehen. Während das Arretierelement in der Arretierstellung Sa mit der ersten und zweiten Ausnehmung in Eingriff stehen soll. Der Ausdruck "in Eingriff stehen" kann dabei allgemein ein Ineinandergreifen der Bauteile und/oder ein Einliegen des Arretierelements in der ersten und zweiten Ausnehmung bezeichnen. Vorzugsweise bildet sich, falls das Arretierelement mit der ersten und zweiten Ausnehmung "in Eingriff steht" eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung zwischen dem Arretierelement und der ersten Ausnehmung sowie dem Arretierelement und der zweiten Ausnehmung aus. Besonders bevorzugt ist dabei das Arretierelement mit der ersten und zweiten Ausnehmung in radialer und axialer Richtung kraftschlüssig und in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden. Hierbei sowie im gesamten Dokument sollen derartige Richtungsangaben (radial, axial, umfangsseitig) dabei in Bezug zur Kipphebelachse verstanden werden. So kann z. B. der Ausdruck "in Umfangsrichtung" als Kurzform für "in Umfangsrichtung zur Kipphebelachse" bzw. "in Umfangsrichtung in Bezug zur Kipphebelachse" ausgelegt werden. Dadurch, dass eine Arretierung bzw. ein Lösen der Arretierung durch ein Bewegen des Arretierelements senkrecht zur Kipphebelachse erfolgt, können auf vorteilhafte Weise, Belastungen für die Lager und Bauteile vermieden werden, da hierbei zwar Kräfte, jedoch keine Momente an den Lagern und Bauteilen auftreten.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die erste und zweite Ausnehmung jeweils als sich parallel zur Kipphebelachse erstreckende Nut mit einem sich zur Kipphebelachse verjüngenden Nutquerschnitt, z. B. in Form einer Trapeznut, ausgebildet sein. Der Ausdruck "Nutquerschnitt" soll hierbei einen Schnitt durch die erste bzw. zweite Ausnehmung senkrecht zur Kipphebelachse bezeichnen. Mit anderen Worten kann eine bezogen auf die Kipphebelachse radial außen liegende umfangseitige Ausdehnung der Nut größer als eine radial weiter innen liegende umfangseitige Ausdehnung der Nut sein. Weiterhin kann das Arretierelement keilförmig und/oder keilstumpfförmig und/oder zumindest abschnittsweise formkomplementär zur ersten und/oder zweiten Ausnehmung ausgebildet sein. Vorzugsweise verlaufen dabei die Anlageflächen zwischen dem Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung parallel zur Kipphebelachse. Auf vorteilhafte Weise kann durch in Umfangsrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Arretierelement und der ersten und/oder zweiten Ausnehmung erreicht werden, wodurch eine stabile Arretierung der beiden Kipphebelteile ermöglicht wird. Darüber hinaus kann dadurch auch das Einführen bzw. Einlegen des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung erleichtert werden.
  • Um in diesem Zusammenhang die Arretierung noch weiter zu verbessern, kann gemäß einer Weiterbildung dieses Aspekts jeder der Nutquerschnitte ferner ausgebildet sein, beim Eingriff des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung das Arretierelement in Umfangsrichtung selbsthemmend zu verspannen. Mit anderen Worten kann der Sitz des Arretierelements in der ersten und zweiten Ausnehmung ausgelegt sein, ein ungewolltes selbstständiges Lösen der Verbindung zwischen Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung gegenüber Bewegungen in Umfangsrichtung zu verhindern. Die konkrete Ausgestaltung des Nutquerschnitts, bei welchem eine derartige selbsthemmende Verspannung des Arretierelements auftritt, kann der Fachmann dabei durch einfache Testreihen mit verschiedenen Nutquerschnitten ermitteln. Auf vorteilhafte Weise kann durch die Selbsthemmung insgesamt die Betriebssicherheit der Betätigungsvorrichtung erhöht werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann jeder der Nutquerschnitte zur Kipphebelachse, d. h. in Richtung der Kipphebelachse, von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nutflanken begrenzt werden. Hierbei kann ein Neigungswinkel α der Nutflanken kleiner als der Selbsthemmungswinkel αh der Werkstoffpaarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/oder kleiner als der Selbsthemmungswinkel αh der Werkstoffpaarung zweiter-Kipphebelteil-Arretierelement sein. Der Neigungswinkel α soll dabei die Winkelabweichung der Nutflanken von einem idealen rechteckigen Querschnitt bezeichnen (vgl. auch Figur 5). Weiterhin können beide Nutflanken dabei auch denselben oder unterschiedliche Neigungswinkel α aufweisen. Ferner kann die materialpaarungsabhängige Bestimmung des Selbsthemmungswinkels αh über den Arcustangens der Haftreibungszahl µ zwischen den beiden Bauteilen (αh < 2·arctan(µ)) oder aber experimentell erfolgen. Im hier bevorzugten Fall einer Werkstoffpaarung aus geölten Eisenoberflächen sollte der Neigungswinkel der Nutflanken somit kleiner als 11,4° sein. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch einfach zu realisierende Fixierung des Arretierelements in Umfangsrichtung erreicht werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Arretierelement die größte Ausdehnung entlang der Kipphebelachse aufweisen. Mit anderen Worten kann das Arretierelement somit in axialer Richtung eine größere Länge als in radialer Richtung bzw. Umfangsrichtung besitzen. Für eine möglichst große Kontaktfläche zwischen Arretierelement und der ersten und zweiten Ausnehmung kann das Arretierelement - besonders bevorzugt - in axialer Richtung dieselbe Länge wie die erste und zweite Ausnehmung aufweisen. Zudem oder alternativ kann sich das Arretierelement auch, vorzugsweise im Wesentlichen, parallel zur Kipphebelachse erstrecken. Beispielsweise kann das Arretierelement hierzu stab- und/oder balkenförmig ausgebildet sein. Auf vorteilhafte Weise wird durch diese Merkmale ein stabiles drehfestes Verbinden der beiden Kipphebelteile ermöglicht. Zudem oder alternativ kann das Arretierelement auch nur senkrecht zur Kipphebelachse bewegbar sein. D. h. mit anderen Worten kann das Arretierelement, um es wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen, ausschließlich in radialer Richtung bewegbar sein. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise ein zuverlässiges und einfaches Koppeln bzw. Entkoppeln der beiden Kipphebelteile ermöglicht.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die Kopplungseinrichtung ferner auch einen Lagerbock zur axialen Fixierung des Arretierelements umfassen. Dabei kann der Lagerbock zwei in axialer Richtung beabstandete Lagerwangen aufweisen, an denen das Arretierelement mittels zwei am Arretierelement befestigter Zapfen schwenkbar gelagert sein kann. Vorzugsweise umfassen die Lagerwangen hierzu Buchsen, besonders bevorzugt Buchsen mit Langlöchern, zur Aufnahme der Zapfen. Auf vorteilhafte Weise kann durch eine zuverlässige Lagerung des Arretierelements erreicht werden.
  • Um dabei das Einführen des Arretierelements in die erste und zweite Ausnehmung zu erleichtern, können gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die Zapfen des Arretierelements jeweils in einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch der Lagerwangen des Lagerbocks geführt sein. Mit anderen Worten können die Lagerwangen jeweils Buchsen mit sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langlöchern umfassen, in welchen die Zapfen des Arretierelements beweglich gelagert sind. Damit wird neben einer Schwenkbewegung des Arretierelements um die Zapfen zusätzlich auch eine Bewegung des Arretierelements in Umfangsrichtung ermöglicht, wodurch ein Verklemmen der beiden Kipphebelteile bei der Arretierung vermieden werden kann.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann der Lagerbock ferner auch eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle umfassen, die sich zur radialen Fixierung des Arretierelements in radialer Richtung auf dem Arretierelement abstützen kann. Vorzugsweise kann die drehbar gelagerte Führungsrolle dabei an einer Außenfläche des Arretierelements abrollen. Hierdurch kann auf vorteilhafte Weise zu jedem Zeitpunkt bzw. zu jedem Schwenkzustand im arretierten Zustand eine optimale radiale Kraftübertragung zur Sicherung des Arretierelements erreicht werden.
  • Um den Lagerbock selbst zu Haltern kann die Kopplungseinrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung auch mindestens einen an der Kipphebelachse angeordneten Gleitstift umfassen, an dem der Lagerbock radial zur Kipphebelachse verschiebbar gelagert ist. Zudem oder alternativ kann die Kopplungseinrichtung auch mindestens eine an der Kipphebelachse angeordnete Gleitschiene umfassen, an der der Lagerbock radial zur Kipphebelachse verschiebbar gelagert ist. Beide Varianten ermöglichen auf vorteilhafte Weise eine einfach zu realisierende radiale Führung des Lagerbocks, um damit einen zuverlässigen Wechsel zwischen der Freigabestellung Se und Arretierstellung Sa zu erreichen. Anstelle der Anordnung bzw. Befestigung der ein oder mehreren Gleitstifte und/oder Gleitschienen an der Kipphebelachse, können diese auch an anderen Stellen befestigt sein. So kann die Kopplungseinrichtung zudem oder alternativ auch mindestens einen an einem Zylinderkopf oder an einem Vorsprung und/oder einer Konsole des Zylinderkopfs angeordneten Gleitstift und/oder umfassen, an dem der Lagerbock radial zur Kipphebelachse verschiebbar gelagert ist. Zudem oder alternativ kann der Gleitstift dabei auch als Gleitschiene ausgeführt sein.
  • Um eine ausreichende radiale Sicherung des Arretierelements sicherzustellen, kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung die Kopplungseinrichtung ferner eine Spanneinrichtung umfassen, mittels der der Lagerbock in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausnehmung verspannbar ist. Beispielsweise kann die Spanneinrichtung hierzu ein oder mehrere Federelemente (z. B. Schraubenfedern) umfassen. Hierbei kann die Spanneinrichtung ferner ausgebildet sein, den Lagerbock und damit das Arretierelement stärker gegen die Kipphebelachse und damit gegen die erste und zweite Ausnehmung zu verspannen, falls das Arretierelement nicht in der bzw. die erste und zweite Ausnehmung einliegt bzw. eingreift, als wenn das Arretierelement in der bzw. die erste und zweite Ausnehmung einliegt bzw. eingreift. Mit anderen Worten kann die Spanneinrichtung ausgebildet sein, die Spannkraft auf den Lagerbock und/oder das Arretierelement in Abhängigkeit von deren/dessen radialen Abstand von der Kipphebelachse anzupassen. Auf vorteilhafte Weise wird dadurch eine sichere radiale Fixierung des Arretierelements ermöglicht.
  • Um zudem einen schnellen und einfachen Wechsel zwischen dem arretierten und freigegebenen Zustand des zweiteiligen Kipphebels zu ermöglichen, kann die Betätigungsvorrichtung gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Schalteinrichtung umfassen, mittels derer das Arretierelement betätigbar ist, um es wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen. Mit anderen Worten kann die Schalteinrichtung ausgebildet sein, das Arretierelement zum drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils in Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen und zum Lösen der drehfesten Verbindung des ersten und zweiten Kipphebelteils das Arretierelement außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung zu bringen. Diese Schaltvorrichtung kann dabei eine elektro-magnetische und/oder eine pneumatische und/oder eine hydraulische Schaltvorrichtung sein. Beispielsweise kann die Schalteinrichtung ein am Lagerbock befestigtes Dauermagnetmaterial sowie einen benachbart angeordneten Elektromagneten umfassen, wobei das Dauermagnetmaterial zum Schalten des Arretierelements mit dem Elektromagneten magnetisch zusammenwirkt. Zudem oder alternativ kann die Schalteinrichtung auch eine am Lagerbock befestigte Kolben-Zylinder-Anordnung umfassen, wobei der Zylinder zum Schalten des Arretierelements mit einem Hydraulikmedium beaufschlagt wird. Vorzugsweise ist die Schalteinrichtung dabei ausgebildet, dass das Arretierelement in einem deaktivierten Zustand der Schalteinrichtung in Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung steht und in einem aktivierten Zustand der Schalteinrichtung außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung steht. Dadurch kann auf vorteilhafte Weise die Ausfallsicherheit erhöht werden, da bei einem Fehlerfall der Schalteinrichtung weiterhin ein Betrieb des Hubventils möglich ist (Fail-Safe).
  • Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird ferner eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine bereitgestellt. Die Brennkraftmaschine umfasst dabei ein Hubventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung wie in diesem Dokument beschrieben. Ferner kann die Brennkraftmaschine auch mehrere, d. h. mindestens zwei, Hubventile mit je einer entsprechenden schaltbaren Betätigungsvorrichtung umfassen. Auf vorteilhafte Weise wird somit insgesamt eine Brennkraftmaschine bereitgestellt, bei der - vorzugsweise im Schwachlastbetrieb - gezielt der Gaswechsel einzelner Hubventile deaktiviert werden kann.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, umfassend eine vorgenannte Brennkraftmaschine, d. h. eine Brennkraftmaschine aufweisend ein Hubventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung wie in diesem Dokument beschrieben. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug dabei um ein Nutzfahrzeug. Anders ausgedrückt kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um ein Kraftfahrzeug handeln, das durch seine Bauart und Einrichtung zur Beförderung von Personen, zum Transport von Gütern oder zum Ziehen von Anhängerfahrzeugen ausgelegt ist. Beispielsweise kann es sich bei dem Kraftfahrzeug um einen Lastkraftwagen, einen Omnibus und oder einen Sattelzug handeln. In diesem Zusammenhang ist es für den Fachmann allerdings sofort ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine auch bei anderen Arten von Fahrzeugen angewendet werden kann, sodass auch Schutz für andere Arten von Fahrzeugen beansprucht wird, die eine derartige Brennkraftmaschine mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil umfassen. Im Speziellen wird erfindungsgemäß somit auch ein Schienenfahrzeug, vorzugsweise ein Triebfahrzeug, ein Luftfahrzeug, vorzugsweise ein Flugzeug, sowie ein Schiff bereitgestellt. Dabei sollen die im Zusammenhang mit dem Kraftfahrzeug offenbarten Merkmale somit je auch für das Schienenfahrzeug und das Luftfahrzeug offenbart sein und damit auch insbesondere unabhängig vom Kraftfahrzeug beanspruchbar sein.
  • Die zuvor beschriebenen Aspekte und Merkmale der Erfindung sind dabei beliebig miteinander kombinierbar. Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine schematische Darstellung einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Figur 2:
    eine schematische Explosions-Darstellung eines zweiteiligen Kipphebels der schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Figur 3:
    eine schematische Explosions-Darstellung einer Kopplungseinrichtung der schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
    Figur 4:
    eine schematische Seitenansicht der schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß Figur 1 in einer Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se;
    Figur 5:
    eine vergrößerte Detailansicht von Figur 4 zur Verdeutlichung des Neigungswinkels der Nutflanken; und
    Figur 6:
    ein Kraftfahrzeug umfassend eine Brennkraftmaschine mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind dabei in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und zum Teil nicht gesondert beschrieben.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Betätigungsvorrichtung 100 umfasst hierbei einen zweiteiligen Kipphebel 10 zur Betätigung des - nicht näher dargestellten - Hubventils. Der zweiteiligen Kipphebel 10 weist hierzu ein schwenkbar um eine Kipphebelachse 2, d. h. über einen bestimmten Winkelbereich um die Kipphebelachse 2 drehbar, gelagertes erstes Kipphebelteil 1a auf. An diesem ersten Kipphebelteil 1a ist eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Lagerhülse 1a1 konzentrisch zur Kipphebelachse 2 befestigt, auf der wiederum ein zweites Kipphebelteil 1b schwenkbar gelagert ist. In dem in Figur 1 dargestellten montieren Zustand ist die Lagerhülse 1a1 allerdings nicht sichtbar (siehe hierzu Figur 2), sodass hier die beiden Kipphebelteile 1a und 1b benachbart auf der Kipphebelachse 2 gelagert erscheinen. Das in diesem Zusammenhang verwendete Merkmal, dass die Lagerhülse 1a1 "konzentrisch" zur Kipphebelachse 2 befestigt ist, soll hierbei bedeuten, dass die Lagerhülse 1a1 und die Kipphebelachse 2 derart um eine gemeinsame Mittelachse (gestrichelte Linie in Figur 1) angeordnet sind, dass der erstes Kipphebelteil 1a und der auf der Lagerhülse 1a1 gelagerte zweite Kipphebelteil 1b um einen diese gemeinsame Mittelachse schwenkbar sind. Mit anderen Worten kann der Ausdruck "konzentrisch" in diesem Zusammenhang auch "koaxial" bedeuten. Konzentrisch ist hierbei jedoch nicht gleichbedeutend, dass die Lagerhülse 1a1 die Kipphebelachse 2 auch notwendigerweise komplett umgibt, was jedoch möglich ist.
  • Das erste Kipphebelteil 1a kann dabei - wie dargestellt - über eine drehbar am ersten Kipphebelteil 1a gelagerte Rolle 1a3 in Wirkverbindung mit einem Nocken 11 der Nockenwelle 12 stehen. D. h. mit anderen Worten kann der erste Kipphebelteil 1a durch eine periodische Bewegung des Nockens 11 bei Rotation der Nockenwelle 12 in Bewegung, insbesondere in eine Schwenkbewegung um die Kipphebelachse 2, versetzt werden. Diese Bewegung des ersten Kipphebelteils 1a kann dann mittels einer - im Folgenden noch eingehender beschriebener-Kopplungseinrichtung 4 wahlweise an das zweite Kipphebelteil 1b übertragen werden oder nicht. Hierzu ist die Kopplungseinrichtung 4 eingerichtet, die beiden Kipphebelteile 1a, 1b wahlweise lösbar drehfest miteinander zu verbinden. Mit anderen Worten können das erste und zweite Kipphebelteil 1a und 1b mittels der Kopplungseinrichtung 4 bewegungstechnisch gekoppelt werden. Der zweite Kipphebelteil 1b kann hierbei mit dem Hubventil, vorzugsweise mit einem Ladungswechselventil, in Wirkverbindung stehen, sodass im gekoppelten Zustand der beiden Kipphebelteile 1a, 1b das Hubventil zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken 11 der Nockenwelle 12 periodisch bewegbar ist. Die vorgenannte Zuordnung des ersten bzw. zweiten Kipphebelteils 1a, 1b zu einem Nocken 11 bzw. einem Ventil kann jedoch auch umgekehrt erfolgen.
  • Weiterhin ist Figur 1 zu entnehmen, dass die Kipphebelachse 2 vorliegend nicht als durchgängiger Zylinder ausgeführt ist, sondern abgeflachte Bereiche 2a aufweist, die zur Befestigung einer Kopplungseinrichtung 4 zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils 1a, 1b dienen. Hierbei ist die Kopplungseinrichtung 4 als ein an zweit Gleitstiften 4d1, 4d2 geführter Lagerbock 4b ausgebildet, der mittels einer Spanneinrichtung 4e - in Form zweier Spiralfedern 4e1, 4e2 - gegen den ersten und zweiten Kipphebelteil 1a, 1b verspannt ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Kopplungseinrichtung 4 dabei in Schwerkraftrichtung oberhalb der Kipphebelachse 2 angeordnet. Alternativ sind jedoch auch andere Positionen der Kopplungseinrichtung 4 in Bezug zur Kipphebelachse 2 möglich. Auf diese, die genaue Ausgestaltung des Lagerbocks 4b sowie die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Kopplungsmechanismus wird dabei im Zusammenhang mit den folgenden Figuren näher eingegangen.
  • Figur 2 zeigt eine schematische Explosions-Darstellung eines zweiteiligen Kipphebels 10 der schaltbaren Betätigungsvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie vorstehend erwähnt, weist der zweiteilige Kipphebel 10 dabei ein erstes Kipphebelteil 1a und ein zweites Kipphebelteil 1b auf. Die beiden Kipphebelteile 1a und 1b können dabei jeweils als einseitige Hebel ausgebildet sein, d. h., dass je ein Endbereich zur schwenkbaren Lagerung des Hebels und je ein andere Endbereich zur Kraftübertragung ausgebildet sein kann. Wie in Figur 2 gezeigt, ist an dem ersten Kipphebelteil 1a eine vorliegend hohlzylinderförmige Lagerhülse 1a1 befestigt. Falls dabei die Lagerhülse 1a1 und das erste Kipphebelteil 1a mehrteilig ausgebildet sind, kann das Befestigungen, d. h., dass vorzugsweise dauerhafte drehfest Miteinander-Verbinden, beispielweise durch Schweißen, Löten und/oder Einpressen erfolgen. Alternativ können die Lagerhülse 1a1 und erstes Kipphebelteil 1a auch einstückig ausgebildet sein, z. B. indem die Lagerhülse 1a1 integral an dem ersten Kipphebelteil 1a angeformt ist.
  • Auf der hohlzylinderförmigen Lagerhülse 1a1 ist das zweite Kipphebelteil 1b schwenkbar gelagert. Mit anderen Worten kann die mit dem ersten Kipphebelteil 1a befestigte Lagerhülse 1a1 somit als Gleitlager für das zweite Kipphebelteil 1b dienen. Um dabei die axiale Position des zweiten Kipphebelteils 1b auf der Lagerhülse 1a1 zu fixieren, kann die Lagerhülse 1a1 ferner eine umfangsseitig, d. h. senkrecht zur Kipphebelachse 2, verlaufende Nut 1a2 umfassen. In diese kann dann ein Sicherungsring 5 zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphebelteils 1b eingesetzt sein, wobei zur Reibungsreduzierung zusätzlich noch eine Anlaufscheibe 6 in axialer Richtung zwischen dem zweiten Kipphebelteil 1b und dem Sicherungsring 5 angeordnet sein kann. Zur weiteren Reibungsreduzierung kann der zweiteilige Kipphebel 10 ferner eine, vorzugsweise hohlzylinderförmige, Gleitlagerbuchse 7 umfassen, mittels derer das erste Kipphebelteil 1a und/oder die Lagerbuchse 1a1 auf der Kipphebelachse 2 gelagert sind/ist. Vorzugsweise ist die Gleitlagerbuchse 7 dabei ausgebildet, die Kipphebelachse 2 konzentrisch zu umgeben bzw. umfangsseitig komplett zu umschließen. Anstelle der Verwendung einer (optionalen) Gleitlagerbuchse 7 können das erste Kipphebelteil 1a und/oder die Lagerbuchse 1a1 auch direkt auf der Kipphebelachse 2 gelagert sein, wobei dann vorzugsweise zusätzlich eine Gleitschicht, z. B. MoS2, auf der Kipphebelachse 2 aufgebracht ist.
  • Zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils 1a und 1b umfasst der erste Kipphebelteil 1a eine erste Ausnehmung 3a und der zweite Kipphebelteils 1b eine zweite Außenwirkung 3b. Diese sind vorliegend in Form einer sich jeweils parallel zur Kipphebelachse 2 erstreckende Nut mit trapezförmigen Querschnitt ausgebildet. Dabei sind die beiden Ausnehmungen 3a und 3b so angeordnet und bemessen, dass sie sich insgesamt zu einer Gesamtnut ergänzen können, in die zur Arretierung bzw. Kopplung der beiden Kipphebelteil 1a und 1b ein - im Folgenden noch eingehender beschriebenes und vorzugsweise formkomplementäres -Arretierelement 4a eingreifen kann bzw. eingesetzt werden kann. Steht diese Arretierelement 4a dabei mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Eingriff (= Arretierstellung Sa), so sind die beiden Kipphebelteile 1a und 1b durch das die beiden Ausnehmungen 3a, 3b überbrückende Arretierelement 4a drehfest verbunden, sodass eine Bewegungsübertragung zwischen Nockenwelle 12 und Hubventil ermöglicht wird. Steht hingegen das Arretierelement 4a nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Eingriff (= Freigabestellung Se), so sind die beiden Kipphebelteile 1a und 1b bewegungstechnisch nicht gekoppelt, d. h. unabhängig voneinander verschwenkbar, sodass in diesem Fall keine Bewegungsübertragung zwischen Nockenwelle 12 und Hubventil stattfinden kann. Vorliegend erfolgt dabei der Eingriff des Arretierelements 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b "von oben". Alternativ kann durch ein entsprechendes Anbringen der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b und der Kopplungseinrichtung 4 jedoch auch ein Eingriff "von unten" oder einer beliebigen radialen Richtung realisiert werden.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Explosions-Darstellung einer Kopplungseinrichtung 4 der schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 inklusive eines, vorliegend als Einlegekeil ausgebildetes, Arretierelements 4a gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist das Arretierelement 4a, das seine größte Ausdehnung entlang der Kipphebelachse 2 besitzt, formkomplementär zur ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b ausgebildet (vgl. Figur 2). Dadurch kann das Arretierelement 4a möglichst optimal mit der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b in Form eines Nut-Feder-Eingriffs zusammenwirken, um die beiden Kipphebelteile 1a und 1b lösbar drehfest zu verbinden.
  • Zur Halterung und Führung des Arretierelements 4a und um insbesondere möglichst zuverlässig zwischen der Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se zu wechseln, sind am Arretierungselement 4a zwei Zapfen 4a1, 4a2 befestigt, mittels derer das Arretierelements 4a schwenkbar in einen Lagerbock 4b gelagert ist. Der Lagerbock 4b ist hierbei portalförmig ausgeführt und umfasst zwei in axialer Richtung beabstandete Lagerwangen 4b1, 4b2, die jeweils in sich in Umfangsrichtung erstreckende Langlöcher 4b3 (nur eins dargestellt) aufweisen, in denen das Arretierelements 4a mittels der Zapfen 4a1, 4a2 geführt ist. Diese Langlochführung ermöglicht dabei ein eingeschränktes Bewegen Arretierelements 4a in Umfangsrichtung, wodurch das Einführen des Arretierelements 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b und damit der Wechsel zwischen der Arretierstellung Sa und Freigabestellung Se erleichtert wird. Um das Arretierelement 4a zusätzlich in radialer Richtung zu fixieren, umfasst der Lagerbock 4b ferner eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle 4c, die sich auf dem Arretierelement 4a abstützt. Vorzugsweise kann die drehbar gelagerte Führungsrolle 4c dabei an einer Außenfläche des Arretierelements 4a abrollen, wodurch zu jedem Zeitpunkt bzw. zu jedem Schwenkzustand auf vorteilhafte Weise eine optimale radiale Kraftübertragung zur Sicherung des Arretierelements 4a erreicht werden kann.
  • Weiterhin umfasst die vorliegende Ausführungsform des Lagerbocks 4b zwei Führungsösen 4f1 und 4f2, mittels derer der Lagerbocks 4b, vorzugsweise zur Bewegung in radialer Richtung, an zwei Gleitstiften 4d1 und 4d2 geführt ist (vgl. Figur 1). Besonders vorteilhaft ist es dabei, falls die Kopplungseinrichtung 4 ferner eine Spanneinrichtung umfassen mittels der der Lagerbock 4b in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b verspannbar ist. Diese kann dabei - wie in Figur 1 gezeigt - in Form zweier die Gleitstifte 4d1, 4d2 umgebende Spiralfedern 4e1, 4e2 ausgebildet sein, wobei sich die Spiralfedern 4e1, 4e2 jeweils an einem ihrer Enden auf der jeweiligen Führungsöse 4f1 bzw. 4f2 und an ihrem entgegengesetzten Ende jeweils an einem Anschlag des jeweiligen Gleitstifts 4d1 bzw. 4d2 abstützen.
  • Figur 4 zeigt eine schematische Seitenansicht der schaltbarer Betätigungsvorrichtung 100 gemäß Figur 1 jeweils in einer Arretierstellung Sa (oben) und einer Freigabestellung Se (unten). Hierbei liegt in der oben dargestellten Arretierstellung Sa das Arretierelement 4a nahezu vollständig in der ersten und zweiten Ausnehmung 3a, 3b ein, wodurch der erste und zweite Kipphebelteil 1a und 1b bewegungstechnisch gekoppelt sind. In der unten dargestellten Freigabestellung Se befindet sich das Arretierelement 4a in keinem Kontakt zu der ersten und/oder zweiten Ausnehmung 3a, 3b, wodurch der erste und zweite Kipphebelteil 1a, 1b unabhängig voneinander beweglich sind. Der Wechsel zwischen diesen beiden Stellungen erfolgt dabei durch ein Bewegen des Arretierelements 4a in einer Ebene senkrecht zur Kipphebelachse 2, vorzugsweise durch ein radiales Bewegen des Arretierelements 4a. In der vorliegend dargestellten Ausführungsform kann dazu der an Gleitstiften 4d1, 4d2 geführte Lagerbock 4b mittels der Schalteinrichtung 13 radial zur Kipphebelachse 2 angehoben bzw. abgesenkt werden. Die Schalteinrichtung 13 ist hierbei in Form eines Elektromagneten ausgebildet, der mit einem am Lagerbocks 4b befestigten Dauermagnetmaterial magnetisch zusammenwirkt. Zudem oder alternativ kann die Schalteinrichtung 13 jedoch auch eine am Lagerbock 4b befestigte Kolben-Zylinder-Anordnung umfassen, wobei der Zylinder zum Schalten des Arretierelements 4a mit einem Hydraulikmedium und/oder mit Druckluft beaufschlagt wird.
  • Figur 5 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Bereichs der ersten Ausnehmung 3a der Freigabestellung Se von Figur 4. In dieser ist die Form bzw. der Querschnitt der Ausnehmung 3a und des Arretierelements 4a deutlicher zu erkennen. Vorliegend ist dabei die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b jeweils als eine sich parallel zur Kipphebelachse 2 erstreckende Trapeznut ausgebildet. D. h. die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b weisen jeweils einen sich zur Kipphebelachse 2 verjüngenden Nutquerschnitt auf. Dieser wird dabei zur Kipphebelachse 2 von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nutflanken begrenzt, wobei diese im Vergleich zu einem idealen rechteckigen Querschnitt jeweils um einen Neigungswinkel α geneigt sind. Diese Neigung erleichtert dabei das Einführen des dazu formkomplementären Arretierelements 4a in die erste und zweite Ausnehmung 3a, 3b. Hierbei ist der Neigungswinkel α der Nutflanken jedoch kleiner als der Selbsthemmungswinkel αh der entsprechenden Werkstoffpaarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/oder zweiter-Kipphebelteil-Arretierelement (im Beispiel 11,4 °) gewählt, sodass das Arretierelements 4a in der Arretierstellung Sa selbsthemmend verspannt wird. Auf vorteilhafte Weise kann dadurch zuverlässige Fixierung des Arretierelements 4a in Umfangsrichtung erreicht werden.
  • Figur 6 zeigt ein Kraftfahrzeug 30 umfassend eine Brennkraftmaschine 20 mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung 100 für ein Hubventil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Vorliegend handelt es sich bei dem Kraftfahrzeug 30 um ein Nutzfahrzeug in Form eines Lastkraftwagens. Alternativ kann es sich jedoch bei dem Kraftfahrzeug 30 jedoch auch um einen Omnibus und/oder einen Sattelzug handeln. Auf vorteilhafte Weise kann mittels der erfindungsgemäßen schaltbaren Betätigungsvorrichtung 100 bei dem schematisch dargestellten Kraftfahrzeug 30 ein Gaswechsel einzelner Hubventile der Brennkraftmaschine 20 - vorzugsweise im Schwachlastbetrieb - gezielt deaktiviert werden und dadurch insgesamt der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1a
    Erstes Kipphebelteil
    1a1
    Lagerhülse
    1a2
    Nut
    1a3
    Rolle
    1b
    Zweites Kipphebelteil
    2
    Kipphebelachse
    2a
    Abgeflachter Bereich der Kipphebelachse
    3a
    Erste Ausnehmung
    3b
    Zweite Ausnehmung
    4
    Kopplungseinrichtung
    4a
    Arretierelement
    4a1,a2
    Zapfen
    4b
    Lagerbock
    4b1,4b2
    Lagerwangen
    4b3
    Langloch
    4c
    Führungsrolle
    4d1, 4d2
    Gleitstift
    4e
    Spanneinrichtung
    4e1, 4e2
    Spiralfedern
    4f1,4f2
    Führungsösen
    5
    Sicherungsring
    6
    Anlaufscheibe
    7
    Gleitlagerbuchse
    10
    Zweiteiligen Kipphebel
    11
    Nocken
    12
    Nockenwelle
    13
    Schaltvorrichtung
    20
    Brennkraftmaschine
    30
    Kraftfahrzeug
    100
    Betätigungsvorrichtung
    Sa
    Arretierstellung
    Se
    Freigabestellung
    α
    Neigungswinkel
    αh
    Selbsthemmungswinkel

Claims (15)

  1. Schaltbare Betätigungsvorrichtung (100) für ein Hubventil einer Brennkraftmaschine (20), vorzugsweise ein Ladungswechselventil, das zwischen einer Schließ- und Offenstellung mittelbar durch einen Nocken (11) einer Nockenwelle (12) periodisch bewegbar ist, umfassend:
    a) einen zweiteiligen Kipphebel (10) zur Betätigung des Hubventils, aufweisend
    a1) ein schwenkbar um eine Kipphebelachse (2) gelagertes erstes Kipphebelteil (1a), an dem eine Lagerhülse (1a1) konzentrisch zur Kipphebelachse (2) befestigt ist; und
    a2) ein schwenkbar auf der Lagerhülse (1a1) gelagertes zweites Kipphebelteil (1b);
    wobei der erste Kipphebelteil (1a) eine erste Ausnehmung (3a) und der zweite Kipphebelteil (1b) eine zweite Ausnehmung (3b) umfasst; und
    b) eine Kopplungseinrichtung (4) zum lösbaren drehfesten Verbinden des ersten und zweiten Kipphebelteils (1a, 1b), umfassend ein Arretierelement (4a),
    dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (4a) wahlweise in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) bringbar ist, wobei eine Betätigung des Hubventils unterbrochen ist, falls das Arretierelement (4a) nicht in Eingriff mit der ersten oder zweiten Ausnehmung (3a, 3b) steht.
  2. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerhülse
    a) integral an dem ersten Kipphebelteil (1a) angeformt ist; und/oder
    b) die Kipphebelachse (2) konzentrisch umgibt; und/oder
    c) eine Nut (1a2) umfasst, in die ein Sicherungsring (5) zur axialen Lagesicherung des zweiten Kipphebelteils (1b) eingesetzt ist.
  3. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (4a) durch ein Bewegen senkrecht zur Kipphebelachse (2) wahlweise in
    a) in eine Freigabestellung Se, in der das Arretierelement (4a) nicht mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) in Eingriff steht, bringbar ist, oder
    b) in eine Arretierstellung Sa, in der das Arretierelement (4a) mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) in Eingriff steht, bringbar ist.
  4. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die erste und zweite Ausnehmung (3a, 3b) jeweils als sich parallel zur Kipphebelachse (2) erstreckende Nut mit einem sich zur Kipphebelachse (2) verjüngendem Nutquerschnitt ausgebildet sind; und
    b) das Arretierelement (4a) keilförmig und/oder keilstumpfförmig und/oder zumindest abschnittsweise formkomplementär zur ersten und/oder zweiten Ausnehmung (3a, 3b) ausgebildet ist.
  5. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Nutquerschnitte ausgebildet ist, beim Eingriff des Arretierelements (4a) in die erste und zweite Ausnehmung (3a, 3b) das Arretierelement (4a) in Umfangsrichtung selbsthemmend zu verspannen.
  6. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Nutquerschnitte zur Kipphebelachse (2) von einem Nutgrund und seitlich von zwei Nutflanken begrenzt wird, wobei ein Neigungswinkel α der Nutflanken kleiner als der Selbsthemmungswinkel αh der Werkstoffpaarung erster-Kipphebelteil-Arretierelement und/oder zweiter- Kipphebelteil-Arretierlement ist.
  7. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Arretierelement (4a)
    a) die größte Ausdehnung entlang der Kipphebelachse aufweist; und/oder
    b) sich parallel zur Kipphebelachse (1) erstreckt; und/oder
    c) nur senkrecht zur Kipphebelachse (2) bewegbar ist.
  8. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) einen Lagerbock (4b) zur axialen Fixierung des Arretierelements (4a) umfasst, wobei der Lagerbock (4b) zwei in axialer Richtung beabstandete Lagerwangen (4b1, 4b2) aufweist, an denen das Arretierelement (4a) mittels zwei am Arretierelement (4a) befestigter Zapfen (4a1, 4a2) schwenkbar gelagert ist.
  9. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (4a1, 4a2) des Arretierelements (4a) jeweils in einem sich in Umfangsrichtung erstreckenden Langloch (4b3) der Lagerwangen (4b1, 4b2) des Lagerbocks (4b) geführt sind.
  10. Betätigungsvorrichtung (100) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (4b) eine in axialer Richtung drehbar gelagerte Führungsrolle (4c) umfasst, die sich zur radialen Fixierung des Arretierelements (4a) in radialer Richtung auf dem Arretierelement (4a) abstützt.
  11. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) mindestens einen an der Kipphebelachse (2) angeordneten Gleitstift (4d1, 4d2) oder eine an der Kipphebelachse (2) angeordnete Gleitschiene umfasst, an dem/der der Lagerbock (4b) radial zur Kipphebelachse (2) verschiebbar gelagert ist.
  12. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (4) eine Spanneinrichtung (4e) umfasst, mittels der der Lagerbock (4b) in radialer Richtung gegen die erste und zweite Ausnehmung (3a, 3b) verspannbar ist.
  13. Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine elektro-magnetische und/oder pneumatische und/oder hydraulische Schaltvorrichtung (13), mittels der das Arretierelement (4a) betätigbar ist, um es wahlweisen in und außer Eingriff mit der ersten und zweiten Ausnehmung (3a, 3b) zu bringen.
  14. Brennkraftmaschine (20), vorzugsweise Diesel-Brennkraftmaschine, umfassend ein Hubventil mit einer schaltbaren Betätigungsvorrichtung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche.
  15. Kraftfahrzeug (30), vorzugsweise Nutzfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine (20) nach Anspruch 14.
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