WO1995002116A1 - Verfahren und vorrichtung zur variablen steuerung eines ventils einer brennkraftmaschine - Google Patents

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Peter Kreuter
Joachim Reinicke-Murmann
Peter Heuser
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Meta Motoren- Und Energie-Technik Gmbh
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    • F01L13/0047—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction the movement of the valves resulting from the sum of the simultaneous actions of at least two cams, the cams being independently variable in phase in respect of each other
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    • F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder

Definitions

  • the invention relates to a method for variable control of a valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a device for variable control of a valve of an internal combustion engine according to the preamble of claim 2.
  • variable valve controls for internal combustion engines have been known for a long time.
  • the torque curve can be improved or the maximum output increased.
  • the raw emissions can also be reduced or the gas exchange losses can be significantly reduced if the charge or load control takes place without the use of a throttle valve, but only by varying the stroke and / or opening duration of the inlet valves. Accordingly, there are numerous proposals in the literature for variable control of valves on internal combustion engines.
  • an opening camshaft and a closing camshaft interact with a rocker arm, which is supported on the valve stem of an intake valve. So that the rocker arm maintains a defined position when the inlet valve is closed, a spring is provided which presses the rocker arm in constant contact with the cam contours of the two camshafts. This temporarily removes the rocker arm from the valve stem. This makes the use of an automatic valve lash adjuster considerably more difficult. Furthermore, both camshafts are constantly in frictional engagement with the rocker arm, which increases the friction losses of the valve train.
  • variable valve control for a reciprocating piston internal combustion engine
  • an inlet valve can be actuated against the force of a valve spring by a rotating lifting camshaft by means of a valve lever which can be pivoted about a displaceable bearing point.
  • a control camshaft rotating at the same speed as the lifting camshaft also acts on the valve lever and controls the pivoting movement of the lever as a function of parameters of the internal combustion engine.
  • valve opening or closing movement is determined by the cam contours of both camshafts depending on the phase position of the lifting camshaft and control camshaft, as a result of which impermissibly high valve accelerations or speeds when the valve is placed on its seat can occur when closing, or the maximum speed of the internal combustion engine is impermissibly restricted.
  • the device comprises two camshafts, the cams of which are mirror images of each other and each transition from a point of minimal elevation over a steeply extending area and a flat area to a point of maximum elevation.
  • the two cams act on a common tapping element which is triangular in cross section and is movably guided directly on a tappet of the valve to be actuated.
  • the opening and closing phase of the valve is determined in each case by the addition of the lifting functions brought about by the two cams on the tapping element, so that depending on the phase position, the cam the valve movement can be changed within certain limits.
  • the invention has for its object to provide a method for variable control of a valve of an internal combustion engine, in particular for throttle-free load control of an Otto engine via the lifting function of one or more intake valves per cylinder, which combines cost-effective producibility with the possibility of a high degree of functional reliability to provide automatic valve clearance compensation.
  • the invention is further based on the object of specifying a device for carrying out the method.
  • the part of the object of the invention relating to the method is solved with the features of the main claim. With these features it is achieved that a cam contour is released from the scanning device after the valve has been closed, so that the required frictional power is reduced. Furthermore, the cam contour of the camshaft, which moves away from the scanning device after the valve has been closed, can be designed very cost-effectively in the area in which it does not come into contact with the scanning device and allows additional freedom in the design of the effective cam contours. Because the actuating device is held in constant contact with the valve, the use of an automatic valve lash adjuster is possible in a simple manner.
  • the part of the object of the invention relating to the device is solved with the features of claim 2.
  • the subclaims are directed to advantageous embodiments and details of the device according to the invention, individual features of the subclaims having independent inventive quality.
  • FIG. 1 shows a schematic side view, partly in section, of a device for variably controlling at least one valve
  • FIG. 2 shows a top view of an advantageous embodiment of a tap element for use in the device according to FIG. 1, FIG.
  • FIG. 3 shows schematic views of the arrangement of the camshafts for a tapping member according to FIG. 2,
  • FIG. 8 shows an embodiment of the device modified compared to FIG. 1,
  • FIG. 9 shows a schematic view of a further embodiment of a device according to the invention.
  • FIG. 10 shows a development of the device shown schematically in FIG. 9, 11 shows a further development of the device according to FIG. 10,
  • FIG. 12 shows a development of the device according to FIG. 10 in a perspective view with a device for stopping valves
  • FIG. 13 shows a development of the device according to FIG. 1 with a device for stopping at least one valve
  • FIG. 14 is a plan view of a scanning and actuating device for use in the device according to FIG. 13,
  • Fig. 15 shows an embodiment of the device according to the invention with which additional valves can be operated and
  • FIG. 16 shows a further embodiment of a device with which additional valves can be actuated.
  • the superimposition of the lifting function of the two cam disks leads to a corresponding movement of the tapping element 3, which is transmitted to the valve 6 by one or more transmission elements 4.
  • this stroke movement can be varied within wide limits both according to the height of the maximum stroke and according to the duration of the valve opening.
  • a camshaft adjuster is described, for example, in German patent application P 42 44 550.
  • the tap member 3 can be designed as a cam roller, or also in the form of a slide shoe, which is provided with suitable tap surfaces.
  • the tapping member 3 is movably guided or supported on the transmission member 4, the mounting being able to be designed, for example, as a flat or curved slideway 4a or as a rocker arm rotatably mounted in the transmission member 4.
  • the embodiment shown is particularly advantageous, in which a bearing pin 5 (see FIG. 2) of the tapping member 3, which is designed as a cam roller, is chamfered at its ends, as a result of which there is a suitable counter surface to the slideway 4a attached to the transmission member.
  • This embodiment also enables the lateral guidance required to avoid lateral migration of the tap member 3.
  • the transmission link 4 basically came to be designed both as a rocker arm or rocker arm and as a conventional bucket tappet. 1 is particularly advantageous, since it is particularly space-saving and by translating the tap member 3 to the valve 6, the arrangement-related translation can be compensated for in the transmission of the cam elevations to the tap member 3. As a result, the cam contours can be designed largely conventionally.
  • the tap member 3 comprises three cam rollers 3a, 3b and 3c, which are mounted on a common pin 5.
  • the two outer rollers 3a and 3c interact with two identical cam disks of one camshaft, not shown in FIG. 2, whereas the inner roller 3b cooperates with the cam disk of the other camshaft.
  • the arrangement is also particularly advantageous because no symmetrical moments act on the bearing pin 5.
  • 3 shows a design of the camshafts 1 and 2 which is particularly advantageous for the tapping member 3 according to FIG. 2.
  • the camshafts 1 and 2 are arranged in such a way that the lifting circles of the cam disks of both camshafts overlap, the cam disks being axially offset such that they are opposite one another do not touch. This enables a significant reduction in the space requirement of the valve train.
  • a spring 8 is provided for the defined abutment of the tap member 3 on the cam disk (s) of a camshaft, which spring is supported between the tap member 3 and the transmission member 4 and which in the example shown is designed as a compression spring.
  • a conventional hydraulic lash adjuster 9 can be used in the transmission element 4 if the position of the transmission element or elements when the valve is closed is defined by the abutment of a stop 13 formed on the transmission element 4 on a cylindrical surface 1a, which is concentric is formed on the camshaft 1 near the valve and in the example shown corresponds approximately in diameter to the base circle of the camshaft 1.
  • the thermally induced changes in length of the valve 6 and changes in the position of the valve due to valve seat wear are compensated for by the play compensation element 9.
  • Manufacturing tolerances of the valve train described can be compensated for by an initial setting during the assembly of the valve train if a support 10 of the transmission member or the transmission members that is fixed to the frame is designed to be continuously adjustable, for example by an eccentrically mounted axle.
  • FIG. 4 shows the arrangement in a state in which the phase shift between camshafts 1 and 2 is selected such that valve 6 opens only very briefly and with a small amplitude. This condition corresponds to a largely closed throttle valve of conventional engines.
  • the camshaft 1 is the opening camshaft.
  • the camshaft 2 is the closing camshaft. As shown by the arrows, the two camshafts rotate in opposite directions and, at least as long as the phase adjustment device, not shown, is not active, at the same speed.
  • the tapping member 3 engages with the end of the raised area of the cam disk of the closing camshaft 2 and with the beginning of the opening area of the cam disk of the opening camshaft 1.
  • the valve 6 is still closed.
  • the opening camshaft 1 rotates further, its opening area comes into contact with the tapping member 3, as a result of which the transmission member 4 is rotated counterclockwise and the valve 6 opens.
  • the support 10 is advantageously set so that the tapping member 3, when the valve is closed, is in simultaneous contact with the base area of the opening camshaft 1 and the elevation area of the closing camshaft 2.
  • FIG. 5 shows the arrangement according to FIG. 4 with the same phase position between the camshafts 1 and 27, but rotated further by a few angular degrees when the valve 6 begins to close.
  • the opening area of the opening camshaft 1, which includes the base area thereof whose elevation area connects do not go through fully when the elevation area of the closing camshaft 2 ends and merges into the basic area via its closing area.
  • the resulting closing movement more than compensates for the further opening movement, so that the valve 6 is closed as soon as the basic area of the closing camshaft 2 is reached.
  • FIG. 6 shows the arrangement according to FIG. 4 with a changed phase position between the camshafts 1 and 2, the phase position shown corresponding to the full load, ie fully opened throttle valve in a conventional engine.
  • the end of the base region of the opening camshaft 1 is in contact with the tapping member 3, which is also in contact with the elevation region of the closing camshaft 2, which has not yet passed halfway through.
  • the opening area of the cam disk of the opening camshaft 1 comes into engagement with the tapping member, so that the valve 6 is still in engagement with the elevation area of the closing camshaft 2 Tap 3 opens.
  • the valve 6 then remains open while the elevation area of the opening camshaft 1 sweeps over the tapping member 3 until the end of the opening Lifting range of the closing camshaft 2 is reached and the position according to FIG. 7 is present, which represents the start of closing at full load. If the tapping element is still in contact with the opening area of the opening camshaft 1, the closing area of the closing camshaft 2 is passed through, which connects its elevation area to the base area and causes the valve 6 to close.
  • the tapping member 3 moves away from the contour of the closing camshaft 2 under the action of the spring 8 and only comes into engagement with it again when the elevation area of the closing camshaft 2 is reached, the tapping member 3 is still engaged with the base portion of the opening camshaft.
  • the movement, i.e. in particular, the maximum acceleration of the valve 6 in the opening direction is caused exclusively by the opening area of the opening camshaft 1, which connects its base area to its elevation area.
  • the closing movement of the valve 6 is effected by the closing area of the closing camshaft 2, which connects its elevation area to the base area, in such a way that the maximum closing acceleration and closing speed are determined exclusively by the closing area.
  • the area of the closing camshaft 2, which represents the transition from the basic area to the elevation area in the direction of rotation, does not come into engagement with the tapping element 3, since in the operating phase, in which this area is located next to the tapping element 3, the tapping element 3 moves away from the spring 8 a system on the camshaft 2 is pushed. This acts in the direction of a reduction in the friction of the valve train and also enables very cost-effective machining of the closing camshaft 2.
  • the entire arrangement can be built extremely compact and space-saving and is also extremely simple in structure.
  • the design of the opening area of the opening camshaft 1 and the closing area of the closing camshaft 2 largely corresponds to that of conventional cams, ie the maximum accelerations of the Valve 6 in the critical operating ranges are of a similar order of magnitude to that of conventional valve drives, whereby excellent functional reliability and longevity are achieved.
  • the cam contours there is extensive freedom, which in turn enables the effective opening and closing law of the valve 6 to be adapted well to the respective requirements, such as the speed and load of the internal combustion engine; in particular, the cam contours can be designed such that, as can be seen from FIG. 7, the valve can be opened over a longer angular range with a maximum stroke, as a result of which a significant increase in performance can be achieved at high speeds.
  • phase adjustment mechanism for the camshafts 1 and 2 is not the subject of the present invention and is therefore not explained in detail.
  • the opening camshaft 1 is driven by the crankshaft of the internal combustion engine and the opening camshaft 1 drives the closing camshaft 2, the phase adjustment mechanism being arranged between the two. It goes without saying that, depending on the operating requirements, the phase position of the camshaft 1 relative to the crankshaft can be changed to the extent required by means of a further phase adjuster in a manner known per se.
  • FIG. 8 shows an embodiment of the device according to the invention modified from FIG. 1.
  • the stop 13 of FIG. 1 and the continuously adjustable bearing 10 of FIG. 1 are missing.
  • an additional stop element 13 is mounted in a cylindrical surface 2a of the camshaft 2 ends in a circular body 13a, the diameter of which corresponds approximately to that of the tap 3.
  • the circular body 13a is supported on the transmission member 4.
  • the circular body 13a is additionally supported on a cylindrical surface 1a, which is formed on the camshaft 1.
  • the transmission member 4 is on the ball head 14a of a hydraulic play device known per se same elements 14 stored.
  • the radius of the cylinder surface la advantageously corresponds approximately to the radius of the base circle of the cam disk of the camshaft 1 or the base region and the radius of the cylinder surface 2 a corresponds approximately to that of the base area of the associated cam disk.
  • a sliding block can also be provided, which is supported on the transmission member 4 and, when the valve 6 is closed, bears against both cylinder surfaces 1a and 2a.
  • Fig. 9 shows a modified embodiment of the device.
  • the cam disks of the two camshafts 1 and 2 act there on tapping bodies 17 and 18, in which case the camshaft 1 is preferably the closing camshaft and the camshaft 2 is the opening camshaft.
  • the tap body 18 is formed with a rocker arm that actuates the valve 6.
  • the rocker arm 19 is mounted at P2 on a linkage lever 20, which carries the other tap body 17 and is fixed to the frame at P1.
  • a spring 21, which in the example shown is designed as a compression spring, ensures that the tapping body 18 is in constant contact with the cam contour of the camshaft 2 and the rocker arm 19 is constantly in contact with the valve 6.
  • the described embodiment of the device has the advantage that the movable components of the valve train are essentially in their design and in their kinematic effect. are in each case how corresponding conventional valve train components can be designed and also have no larger space requirements.
  • the tapping bodies 17, 18 can be designed, for example, as sliding shoes or as cam rollers.
  • the function of the described device is overall similar to that of FIG. 1, the stroke and opening duration of the valve 6 being able to be varied within wide limits by the phase shift between the camshafts 1 and 2.
  • FIG. 10 shows a modified embodiment of FIG. 9, the articulation lever 20 in turn being mounted in P1 and carrying a cam roller as a tapping body 17 for scanning the camshaft 1.
  • the rocker arm 19 is mounted on the linkage lever 20, which scans the camshaft 2 with the tapping body 18 and actuates the valve 6.
  • the rocker arm 19 is provided with an additional tapping body 22 which, when the valve 6 is closed, is supported on a cylinder surface 1a which is formed coaxially to the camshaft 1, which is the camshaft close to the valve.
  • the rocker arm 19 also has a hydraulic valve lash compensation element 24 which interacts directly with the valve 6.
  • the spring 21, again designed as a compression spring, is arranged in this embodiment in such a way that it urges the tapping body 17 in constant contact with the camshaft 1, which is preferably the closing camshaft, with the tapping body 22 bearing against the cylinder surface 1a and that Valve clearance compensation element 24 is ensured that the rocker arm 19 or the valve clearance compensation element 24 is in constant contact with the valve 6.
  • FIG. 11 shows a development of the embodiment according to FIG. 10.
  • the articulation lever 20 is not mounted in a stationary manner, but is mounted in P3 on a further short-arm lever 25, which is mounted in P4 in a stationary manner.
  • a hydraulic play compensation element 26 acts between the movably guided pivot point P3 of the pivot lever 20 and a housing.
  • the pivot lever 20 is provided with a contact surface 27 which, after the valve 6 is closed, is supported on a cylindrical surface 2a formed coaxially on the camshaft 2.
  • the valve is actuated via the rocker arm 19, which interacts directly with the camshaft 2.
  • the camshaft 2 is the opening camshaft
  • the device according to FIG. 10 or 11 can be further developed in such a way that in the case of a plurality of valves 6, in particular intake valves, provided for each cylinder unit, a cam disk of the camshaft 1 acting as a closing camshaft is provided, which acts on a common articulation lever 20 acts and that on the articulation lever 20 coaxial to P2 several rocker arms 19 are mounted, each of which cooperate with its own cam disk of the opening camshaft 2, so that the associated valve 6 is actuated individually.
  • the contours of the valve-specific opening cam disks of the opening camshaft 2 can then be designed such that the associated valves open at different times. This allows a specific charge movement to be brought about in the combustion chamber.
  • valve strokes i.e. very weak load
  • only a part of the valves to be operated in each cylinder opens.
  • a higher tolerance insensitivity is thus achieved.
  • Targeted swirl can be generated.
  • the inflow speed of the opening valve or valves is influenced favorably.
  • connection between the articulation lever 20 and the rocker arm 19 in the bearing point P2 can be broken by means of a switchable mechanism provided there, the associated valve actuated by the rocker arm 19 can be stopped. If the articulation lever 20 bears against the base circle of the camshaft 1, the switching mechanism can reestablish the connection, so that the valve can in turn be actuated.
  • FIG. 12 Such a development of the device according to FIG. 10 is shown in perspective in FIG. 12:
  • the camshaft 1 which acts as a closing camshaft, has a cam disk, which is largely hidden in the drawing, for actuating the articulation lever 20.
  • a cam disk which is largely hidden in the drawing, for actuating the articulation lever 20.
  • two rocking levers 19a and 19b are mounted with the axis P2, each of which picks up a cam disk 2c and 2d assigned to them and which each cooperate with a valve 6a and 6b.
  • the two valves 6a and 6b can be variably actuated by means of a total of three cam disks.
  • the rocker arms 19a and 19b can be coupled individually or only together with the linkage lever 20.
  • the device according to the invention can also be designed in such a way that separate tapping elements and different cams on the two camshafts 1 and 2 and corresponding transmission elements are provided for each valve of a cylinder. Although this does not allow the compact design according to, for example, FIG. 12, where the closing cam disc is used together, however, allows a fully individual determination of the valve timing.
  • FIGS. 13 and 14 show a further development of the embodiment of the invention according to FIGS. 1 and 2.
  • the transmission member 4 is the embodiment ge Frankfurtss Fig. 1 and ⁇ 2 is replaced by two transmission members 34 and 37.
  • Several further transmission elements 37 can also be assigned to each transmission element 34 which interacts with the tap element 3.
  • the further transmission member (s) 37 can also advantageously have the shape of a rocker arm, with their fixed, rotatable mounting at 10 being coaxial with the mounting of the transmission member 34.
  • a mechanism is provided for connecting or separating the two transmission members 34 and 37, which contains, for example, one or more hydraulically actuated cylinder bolts 41, which are guided in one of the two transmission members and extend against the force of a spring by applying appropriate oil pressure and thereby drive into a hole 37a in the other transmission member. If this arrangement is carried out separately and several times, the switching of individual valves of a cylinder unit can take place by means of a stepped configuration such that, when a first pressure level is applied, only one cylinder bolt extends and the associated valve is also actuated. Only when the pressure is raised further to a higher pressure level is another valve switched on, etc.
  • a spring 44 which is used, for example, as Compression spring is formed and is supported on the frame.
  • the position of the transmission member 34 relative to the transmission member 37 is defined by a stop 45, so that on the one hand a further upward movement of the transmission member 44 is prevented and on the one hand, a secure immersion of the cylinder pin 11 into the bore 7a is guaranteed for a switching operation.
  • valve 6 is in turn actuated by the transmission member on which the tapping member 3 is slidably mounted, which scans the cam contour of the opening camshaft 1 and the closing camshaft 2.
  • an outlet valve 56 is arranged, which is actuated via a lever 60, one end of which is mounted on a valve play compensation element 62 fixed to the housing and the other end of which directly actuates the outlet valve 56.
  • a roller 64 is mounted on the lever 60 and scans a further cam disk 66 formed on the exhaust camshaft 1, which determines the opening and closing of the exhaust valve in a manner known per se.
  • camshaft 1 is driven directly by the crankshaft, so that there is a fixed relationship between the crankshaft position and the respective actuation of the exhaust valve.
  • the mechanism, not shown, for driving the closing camshaft 2 and for adjusting its phase position relative to the opening camshaft 1 is effective between these two camshafts.
  • FIG. 16 shows a further development of the embodiment of the variable valve actuation device according to FIG. 10, the latter being arranged in mirror image.
  • the mechanism for actuating the inlet valve 6 corresponds to that of FIG. 2, the rocker arm 19 not being actuated directly by the camshaft 2, but rather via a plunger 71 fixed to the housing.
  • the camshaft 2, which is the opening camshaft for the inlet valve 6, is additionally actuated via a bucket tappet with an integrated hydraulic valve lash adjuster Exhaust valve 56.
  • the camshaft 2 has two cam disks 75 and 77, the cam disk 75 actuating the exhaust valve 56 and the cam disk 77 being the cam disk which controls the opening movement of the intake valve 6.
  • the camshaft 2 is driven directly by the crankshaft and drives the camshaft 1, which is the closing camshaft for the intake valve 6, via an adjusting mechanism for adjusting the phase.
  • the arrangement described is suitable for cylinders with valves arranged in a V-shape and creates a compact valve train which, despite the full variability of the intake valve control, manages with only two camshafts.
  • the adjusting drive arranged between the two camshafts 1 and 2 can, in all the described embodiments, be designed in such a way that the inlet valve 6 no longer performs a stroke.
  • one of the two rows of cylinders can be switched off in a simple manner.
  • the invention shows a way in which the throttle valve can be dispensed with, in particular, in gasoline engines, and the power can be controlled by reducing the throttle losses exclusively by variable actuation of the inlet valves.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur drosselfreien Laststeuerung eines Ottomotors über die Hubfunktion eines oder mehrerer Einlaßventile (6) pro Zylinder angegeben. Dabei werden die Nockenkonturen von zwei normalerweise mit gleicher Drehzahl drehenden Nockenwellen (1, 2) von einer Abtasteinrichtung (3) in Art eines Addierers abgetastet und wird die Bewegung der Abtasteinrichtung (3) mittels einer Betätigungseinrichtung (4) zur Betätigung des Ventils auf dieses übertragen. Die Nockenkontur der einen Nockenwelle (1, 2), die als Öffnungsnockenwelle (1) wirkt, weist einen Grundbereich und einen Erhebungsbereich auf, die über einen Öffnungsbereich ineinander übergehen. Die Nockenkontur der anderen der Nockenwellen (1, 2), die als Schließnockenwelle (2) wirkt, weist einen Erhebungsbereich und einen Grundbereich auf, die über einen Schließbereich ineinander übergehen. Zur Veränderung von Hub- und/oder Öffnungsdauer des Ventils (6) ist die Phasenlage zwischen den Nockenwellen (1, 2) veränderbar. Die Abtasteinrichtung (3) wird nach dem Schließen des Ventils (6) in Anlage an der Nockenkontur nur einer (1) der Nockenwellen (1, 2) und dadurch die Betätigungseinrichtung (4) in Anlage an dem Ventil (6) gehalten. Die Nockenkontur der anderen Nockenwelle (2) entfernt sich nach dem Schließen des Ventils (6) von der Abtasteinrichtung (3) und kommt bei Beginn der Öffnung des Ventils (6) wiederum in Anlage an die Abtasteinrichtung (3).

Description

Verfahren und Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brenn- kraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter eine Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des. Anspruchs 2.
Die Vorteile variabler Ventilsteuerungen für Brennkraftmaschinen sind seit langem be- kannt. Mit variabler Ansteuening der Ladungswechselventile läßt sich der Drehmomentver¬ lauf verbessern oder die Maximalleistung erhöhen. Auch können die Rohemissionen ver¬ mindert werden oder es können die Ladungswechselverluste deutlich vermindert werden, wenn die Ladungs- bzw. Laststeuerung ohne Einsatz einer Drosselklappe erfolgt, sondern nur durch Variation von Hub- und/oder Öffhungsdauer der Einlaßventile. Entsprechend gibt es in der Literatur zahlreiche Vorschläge zur variablen Steuerung von Ventilen an Brennkraftmaschinen.
In der gattungsbildenden BE-PS 885.719 wirken eine Öffnungsnockenwelle und eine Schließnockenwelle mit einem Schwinghebel zusammen, der sich auf dem Ventilschaft eines Einlaßventils abstützt. Damit der Schwinghebel bei geschlossenem Einlaßventil eine definierte Lage beibehält, ist eine Feder vorgesehen, die den Schwinghebel in ständige An¬ lage an die Nockenkonturen der beiden Nockenwellen drückt. Dadurch entfernt sich der Schwinghebel zeitweilig vom Ventilschaft. Dies erschwert den Einsatz eines selbsttätigen Ventilspielausgleichs erheblich. Desweiteren befinden sich beide Nockenwellen ständig in Reibeingriff mit dem Schwinghebel, was die Reibungsverluste des Ventiltriebs erhöht.
In der DE 35 31 000 AI wird eine Vorrichtung zur Verringerung der Drosselverluste bei Kolbenmotoren unter Teillast durch Phasenanschnittsteuerung der Ventile beschrieben, bei welcher an einem Ventilschaft ein Wippenhebel gelagert ist, dessen beide Enden mit je einer Nockenwelle zusammenwirken. Eine Eigenart dieses Nockentriebs liegt darin, daß jeweils nur der halbe Hub einer Nockenkontur genutzt werden kann und die Öffnungs- und/oder Schließbewegung des Ventils durch die Konturen beider Nocken bestimmt sind, wodurch unzulässig hohe Beschleunigungen auftreten können.
Ein weiterer Vorschlag für eine variable Ventilsteuerung für eine Hubkolben-Brennkraft¬ maschine findet sich in der DE 35 19 319 AI. Bei dieser variablen Ventilsteuerung ist ein Einlaßventil durch eine rotierende Hubnockenwelle mittels eines um eine verschiebliche Lagerstelle verschwenkbaren Ventilhebels entgegen der Kraft einer Ventilfeder betätigbar. .An dem Ventilhebel greift zusätzlich eine mit gleicher Drehzahl wie die Hubnockenwelle umlaufende Steuernockenwelle an, die die Schwenkbewegung des Hebels in Abhängigkeit von Kenngrößen der Brennkraftmaschine steuert. Ein Eigenart dieser vorbekannten Ventil¬ steuerung liegt darin, daß die Ventilöffhungs- bzw. Schließbewegung je nach Phasenlage von Hubnockenwelle und Steuernockenwelle durch die Nockenkonturen beider Nockenwel¬ len bestimmt ist, wodurch unzulässig hohe Ventilbeschleunigungen bzw. Geschwindigkei¬ ten beim Aufsetzen des Ventils auf seinen Sitz beim Schließen auftreten können, oder aber die Maximaldrehzahl der Brennkraftmaschine unzulässig eingeschränkt ist.
Eine weitere Vorrichtung zur variablen Ventilsteuerung ist in der US-PS 5,178,105 be¬ schrieben. Diese Druckschrift beschäftigt sich mit der Problematik, die Steuerzeiten der Ventile an unterschiedliche Drehzahlen anzupassen. Dazu umfaßt die Vorrichtung zwei Nockenwellen, deren Nocken zueinander spiegelbildlich ausgebildet sind und von einem Punkt minimaler Erhebung jeweils über einen steil verlaufenden Bereich und einen flach verlaufenden Bereich zu einem Punkt maximaler Erhebung übergehen. Die beiden Nocken wirken auf ein gemeinsames Abgriffsglied, das im Querschnitt dreieckig ist und unmittel¬ bar auf einem Stössel des zu betätigenden Ventils beweglich geführt ist. Die Öffnungs- und Schließphase des Ventils wird jeweils durch die Addition der von beiden Nocken auf das Abgriffsglied bewirkten Hubfunktionen bestimmt, wodurch je nach Phasenlage der Noc- kenwellen die Ventilbewegung in gewissen Grenzen veränderbar ist. Bezüglich der Gestal¬ tung der Nocken bestehen deutliche Einschränkungen, da in bestimmten Phasen das Ab¬ griffsglied von den beiden Nocken ohne resultierende Hubbewegung des Ventils nur relativ zum Stössel verschoben wird. Desweiteren ist die Schließlage des Abgriffsgliedes abhängig von der Phasenlage der Nockenwellen, was eine sehr aufwendige Ventilnachstellvorrich- tung erfordert,~die bei raschen Phasenänderungen zu Problemen im Ventiltrieb führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur drosselfreien Laststeuerung eines Otto¬ motors über die Hubfunktion eines oder mehrerer Einlaßventile pro Zylinder, zu schaffen, welches bei hoher Funktionssicherheit kostengünstige Herstellbarkeit mit der Möglichkeit vereint, einen automatischen Ventilspielausgleich vorzusehen. Der Erfindung liegt weiter die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens anzugeben.
Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Mit diesen Merkmalen wird erreicht, daß eine Nockenkontur nach dem Schließen des Ventils von der Abtasteinrichtung freikommt, so daß die erforderliche Reibleistung vermindert wird. Desweiteren kann die Nockenkontur der Nockenwelle, die sich nach dem Schließen des Ventils von der Abtasteinrichtung entfernt, in dem Bereich, in dem sie nicht in Berührung mit der Abtasteinrichtung kommt, sehr kostengünstig ausgebildet werden und erlaubt zusätzliche Freiheiten bei der Auslegung der wirksamen Nockenkonturen. Dadurch, daß die Betätigungseinrichtung in ständiger Anlage an dem Ventil gehalten wird, ist auf einfache Weise der Einsatz einer selbsttätigen Ventilspielaus- gleichsvorrichtung möglich. Der die Vorrichtung betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst. Die Unteransprüche sind auf vorteilhafte Ausnϊhrungsformen und Einzelheiten der erfin¬ dungsgemäßen Vorrichtung gerichtet, wobei einzelnen Merkmalen der Unteransprüche eigenständige erfinderische Qualität zukommt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung zur variab¬ len Steuerung wenigstens eines Ventils,
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine vorteilhafte Ausführungsform eines Abgriffsgliedes zur Ver- wendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 schematische Ansichten der Anordnung der Nockenwellen für ein Abgriffsglied ge¬ mäß Fig. 2,
Fig. 4 bis 7 .Ansichten gemäß Fig. 1 mit unterschiedlichen Betriebsstellungen zur Erläute¬ rung der Funktionsweise der Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 8 eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung,
Fig. 9 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsge¬ mäßen Vorrichtung,
Fig. 10 eine Weiterbildung der in Fig. 9 schematisch dargestellten Vorrichtung, Fig. 11 eine Weiterbilung der Vorrichtung gemäß Fig. 10,
Fig. 12 eine Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 10 in perspektivischer Darstellung mit einer Einrichtung zum Stillsetzen von Ventilen,
Fig. 13 eine Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit einer Einrichtung zum Stillsetzen wenigstens eines Ventils,
Fig. 14 eine Aufsicht auf eine Abtast- und Betätigungseinrichtung zur Verwendung in der Vorrichtung gemäß Fig. 13,
Fig. 15 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit der zusätzliche Ventile betätigt werden können und
Fig. 16 eine weitere Ausfuhrungform einer Vorrichtung, mit der zusätzliche Ventile betä¬ tigt werden können.
Gemäß Fig. 1 umfaßt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur variablen Ventilsteuerung von Brennkraftmaschinen zwei mit gleicher Drehzahl umlaufende Nockenwellen 1 und 2, deren Nockenkonturen bzw. Nockenscheiben gemeinsam auf ein Abgriffsglied 3 wirken. Die Überlagerung der Hubfunktion der beiden Nockenscheiben führt zu einer entsprechen¬ den Bewegung des Abgriffsgliedes 3, die durch ein oder mehrere Übertragungsglieder 4 auf das Ventil 6 übertragen wird. Durch eine relative Veränderung der Phasenlage der bei- den Nockenwellen 1 und 2 zueinander mit Hilfe eines geeigneten, hier nicht dargestellten Nockenwellenverstellers kann diese Hubbewegung sowohl nach der Höhe des Maximalhu¬ bes, als auch nach der Dauer der Ventilöffhung in weiten Grenzen variiert werden. Ein solcher Nockenwellenversteller ist beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 42 44 550 beschrieben. Das Abgriffsglied 3 kann als Nockenrolle ausgebildet sein, oder auch in Form eines Gleit¬ schuhs, welcher mit geeigneten Abgriffsflächen versehen ist. Das Abgriffsglied 3 ist auf dem Übertragungsglied 4 beweglich geführt bzw. gelagert, wobei die Lagerung beispiels- weise als ebene oder gebogene Gleitbahn 4a oder als drehbar im Übertragungsglied 4 gela¬ gerte Schwinge ausgebildet sein kann. Besonders vorteilhaft ist die dargestellte Ausfuh¬ rung, in der ein Lagerbolzen 5 (siehe Fig. 2) des als Nockenrolle ausgebildeten Abgriffs¬ gliedes 3 an seinen Enden angefast ist, wodurch eine geeignete Gegenfläche zu der am Übertragungsglied angebrachten Gleitbahn 4a vorhanden ist. Diese Ausführung ermöglicht auch die zur Vermeidung einer seitlichen Auswanderung des Abgriffsgliedes 3 erforderli¬ che seitlich Führung.
Das Übertragungsglied 4 kam grundsätzlich sowohl als Kipp- oder Schlepphebel als auch als konventioneller Tassenstössel ausgebildet sein. Besonders vorteilhaft ist die in Fig. 1 dargestellte ScWepphebelausführung, da diese besonders platzsparend ist und durch eine Übersetzung des Abgriffsgliedes 3 zum Ventil 6 die anordnungsbedingte Übersetzung bei der Übertragimg der Nockenerhebungen auf das Abgriffsglied 3 kompensiert werden kann. Dadurch können die Nockenkonturen weitgehend konventionell ausgelegt werden.
Gemäß Fig. 2 umfaßt das Abgriffsglied 3 drei Nockenrollen 3a, 3b und 3c, die auf einem gemeinsamen Bolzen 5 gelagert sind. Die beiden äußeren Rollen 3a und 3c wirken mit zwei identischen Nockenscheiben der einen in Fig. 2 nicht dargestellten Nockenwelle zusammen, wohingegen die innere Rolle 3b mit der Nockenscheibe der anderen Nocken¬ welle zusammenarbeitet. Mit dieser Ausführung werden die Vorteile der Reibungreduzie- rung voll genutzt, da jede Nockenscheibe von einer eigenen Nockenrolle abgetastet wird. Die Anordnung ist auch deshalb besonders vorteilhaft, weil auf den Lagerbolzen 5 dadurch keine symmetrischen Momente wirken. Fig. 3 zeigt eine für das Abgriffsglied 3 gemäß Fig. 2 besonders vorteilhafte Bauform der Nockenwellen 1 und 2. Diese sind so angeordnet, daß sich die Hubkreise der Nocken¬ scheiben beider Nockenwellen überlappen, wobei die Nockenscheiben axial so versetzt sind, daß sie einander nicht berühren. Dies ermöglicht eine deutliche Verminderung des Platzbedarfes des Ventiltriebs.
Bezugnehmend wiederum auf Fig. 1 ist für die definierte Anlage des Abgriffsgliedes 3 an der bzw. den Nockenscheiben einer Nockenwelle eine Feder 8 vorgesehen, die sich zwi- sehen dem Abgriffsglied 3 und dem Übertragungsglied 4 abstützt und die im dargestellten Beispiel als Druckfeder ausgebildet ist.
Bei dem beschriebenen Ventiltrieb kann im Übertragungsglied 4 ein konventionelles hy¬ draulisches Spielausgleichselement 9 eingesetzt werden, wenn die Lage des oder der Über- tragungsglieder bei geschlossenem Ventil durch Anlage eines am Übertragungsglied 4 aus¬ gebildeten Anschlags 13 an einer Zylinderfläche la definiert ist, die konzentrisch an der ventilnahen Nockenwelle 1 ausgebildet ist und im dargestellten Beispiel im Durchmesser etwa dem Grundkreis der Nockenwelle 1 entspricht. Durch das Spielausgleichselement 9 werden die thermisch bedingten Längenänderungen des Ventils 6 sowie Lageänderungen des Ventils durch Ventilsitzverschleiß ausgeglichen.
Fertigungstoleranzen des beschriebenen Ventiltriebs können durch eine Ersteinstellung bei der Montage des Ventiltriebs ausgeglichen werden, wenn ein gestellfestes Auflager 10 des bzw. der Übertragimgsglieder stufenlos einstellbar ausgebildet ist, beispielsweise durch eine exzentrisch gelagerte Achse.
Im folgenden wird die Funktion der beschriebenen Vorrichtung anhand der Fig. 4 bis 7 er¬ läutert. Fig. 4 stellt die Anordnung in einem Zustand dar, bei dem die Phasenverschiebung zwi¬ schen den Nockenwellen 1 und 2 so gewählt ist, daß das Ventil 6 nur sehr kurz und mit geringer Amplitude öffnet. Dieser Zustand entspricht einer weitgehend geschlossenen Drosselklappe konventioneller Motoren.
Die Nockenwelle 1 ist im dargestellten, vorteilhaften Beispiel die Öffnungsnockenwelle. Die Nockenwelle 2 ist die Schließnockenwelle. Die beiden Nockenwellen drehen sich, wie durch die Pfeile dargestellt, gegensinnig und, zumindest solange die nicht dargestellten Phasenverstellvorrichtung nicht aktiv ist, mit gleicher Drehzahl. Das Abgriffsglied 3 ist mit dem Ende des Erhebungsbereiches der Nockenscheibe der Schließnockenwelle 2 und mit dem Beginn des Öffnungsbereiches der Nockenscheibe der Öffnungsnockenwelle 1 in Eingriff. Das Ventil 6 ist noch geschlossen. Bei weiterer Drehung der Öffnungsnockenwel¬ le 1 kommt deren Öffhungsbereich in Anlage an das Abgriffsglied 3, wodurch das Über- tragungsglied 4 in Gegenuhrzeigersinn gedreht wird und das Ventil 6 öffnet. Diese Öffnung erfolgt jedoch nur mit kleiner Amplitude, da der Erhebungsbereich der Schlie߬ nockenwelle 2 endet und in den Schließbereich übergeht, der die Ventilöffnung vermindert, wobei das Ventil wiederum geschlossen ist, sobald der Grundbereich der Schließnocken- welle 2 am Abgriffsglied 3 anliegt. Bei geschlossenem Ventil 6 überfährt dann der Erhe- bungsbereich der Offtiungsnockenwelle 1 das Abgriffsglied 3 und geht in den Grundbe¬ reich über, wobei die Feder 8 das Abgriffsglied 3 ständig in Anlage an die Nockenscheibe der Offtiungsnockenwelle 1 drängt, so daß sich das Abgriffsglied 3 von der Kontur der Nockenscheibe der Schließnockenwelle 2 entfernt, wenn der Erhebungsbereich der Öff¬ nungsnockenwelle 1 in den Grundbereich übergeht und das Abgriffsglied 3 wiederum in Anlage an die Schließnockenwelle 2 bewegt, wenn der Grundbereich der Öffnungnocken¬ welle 1 in den Öffnungsbereich übergeht.
Dadurch, daß die Verdrehbarkeit des Übertragungsgliedes 4 in Uhrzeigerrichtung durch den Anschlag 13 begrenzt ist, kann in Schließstellung des Ventils 6 das Spielausgleichsele- ment 9 wirken. Das Auflager 10 wird vorteilhafterweise so eingestellt, daß das Abgriffs¬ glied 3 bei geschlossenem Ventil in gleichzeitiger Anlage am Grundbereich der Offtiungs¬ nockenwelle 1 und Erhebungsbereich der Schließnockenwelle 2 ist.
Fig. 5 zeigt die .Anordnung gemäß Fig. 4 mit gleicher Phasenlage zwischen den Nocken¬ wellen 1 und 27 jedoch um einige Winkelgrade weitergedreht, bei Beginn des Schließens des Ventils 6. Wie ersichtlich, ist der Öffnungsbereich der Offtiungsnockenwelle 1, der deren Grundbereich mit deren Erhebungsbereich verbindet, noch nicht voll durchlaufen, wenn der Erhebungsbereich der Schließnockenwelle 2 endet und über deren Schließbereich in den Grundbereich übergeht. Die dadurch bewirkte Schließbewegung überkompensiert die weitere Öffnungsbewegung, so daß das Ventil 6 geschlossen ist, sobald der Grundbe¬ reich der Schließnockenwelle 2 erreicht ist. Wenn der Erhebungbereich der Öffnungs¬ nockenwelle 1 das Abgriffsglied 3 überstrichen hat und in den Grundbereich der Öffhungs- nockenweile übergeht, entfernt sich das Abgriffsglied 3 unter Wirkung der Feder 8 vom Grundbereich der Schließnockenwelle 2 und gelangt erst wieder mit deren Erhebungsbe¬ reich in Eingriff.
Fig. 6 stellt die Anordnung gemäß Fig. 4 bei veränderter Phasenlage zwischen den Nockenwellen 1 und 2 dar, wobei die dargestellte Phasenlage der Vollast, d.h. voll geöff¬ neter Drosselklappe bei einem konventionellen Motor entspricht. Wie ersichtlich, befindet sich das Ende des Grundbereiches der Offtiungsnockenwelle 1 in Anlage am Abgriffsglied 3, das ebenfalls am Erhebungsbereich der Schließnockenwelle 2 anliegt, der noch nicht halb durchlaufen ist. Bei weiterer Drehung der Öffnungsnockenwelle 1 gelangt der Öff- nungsbereich der Nockenscheibe der Offtiungsnockenwelle 1, der den Grundbereich mit dem Erhebungsbereich verbindet, in Eingriff mit dem Abgriffsglied, so daß sich das Ventil 6 bei weiterhin mit dem Erhebungsbereich der Schließnockenwelle 2 in Eingriff befindli¬ chem Abgriffsglied 3 öffnet. Das Ventil 6 bleibt dann geöffnet, während der Erhebungs¬ bereich der Öffnungsnockenwelle 1 das Abgriffsglied 3 überstreicht, bis das Ende des Er- hebungsbereiches der Schließnockenwelle 2 erreicht ist und die Stellung gemäß Fig. 7 vor¬ liegt, die den Schließbeginn bei Vollast darstellt. Bei weiterhin in Anlage am Öffhungsbe- reich der Öffnungsnockenwelle 1 befindlichem Abgriffsglied wird der Schließbereich der Schließnockenwelle 2 durchlaufen, der deren Erhebungsbereich mit dem Grundbereich ver¬ bindet und ein Schließen des Ventils 6 hervorruft. Wenn das Ende des Erhebungsbereiches der Offtiungsnockenwelle 1 erreicht ist, bewegt sich das Abgriffsglied 3 unter Wirkung der Feder 8 von der Kontur der Schließnockenwelle 2 weg und gelangt erst wieder in Eingriff mit dieser, wenn der Erhebungsbereich der Schließnockenwelle 2 erreicht wird, wobei das Abgriffsglied 3 noch in Eingriff mit dem Grundbereich der Öffnungsnockenwelle ist.
Wie erläutert, wird die Bewegung, d.h. insbesondere die maximale Beschleunigung des Ventils 6 in Öffnungsrichtung ausschließlich von dem Öffnungsbereich der Öffnungs¬ nockenwelle 1 bewirkt, der deren Grundbereich mit deren Erhebungsbereich verbindet. Die Schließbewegung des Ventils 6 wird durch den Schließbereich der Schließnockenwelle 2, der deren Erhebungsbereich mit dem Grundbereich verbindet, derart bewirkt, daß die maximale Schließbeschleunigung und Schließgeschwindigkeit ausschließlich durch den Schließbereich bestimmt sind. Der Bereich der Schließnockenwelle 2, der in Drehrichtung den Übergang vom Grundbereich in den Erhebungsbereich darstellt, kommt nicht in Eingriff mit dem Abgriffsglied 3, da in der Betriebsphase, in der sich dieser Bereich neben dem Abgriffsglied 3 befindet, dieses von der Feder 8 weg von einer Anlage an der Schließnockenwelle 2 gedrängt ist. Dies wirkt in Richtung einer Reibungsverminderung des Ventiltriebs und ermöglicht außerdem eine sehr kostengünstige Bearbeitung der Schließnockenwelle 2.
Die gesamte Anordnung kann außerordentlich kompakt und platzsparend gebaut werden und ist zusätzlich in ihrem Aufbau außerordentlich einfach. Die Auslegung des Öffnungs¬ bereiches der Öffnungsnockenwelle 1 und des Schließbereichs der Schließnockenwelle 2 entspricht weitgehend der herkömmlicher Nocken, d.h. die Maximalbeschleunigungen des Ventils 6 in den kritischen Betriebsbereichen liegen in ähnlichen Größenordnungen wie bei herkömmlichen Ventiltrieben, wodurch eine ausgezeichnete Funktionssicherheit und Lang¬ lebigkeit erreicht wird. Bezüglich der genaueren Gestaltung der Nockenkonturen bestehen weitgehende Freiheiten, die wiederum eine gute Anpassung des effektiven Öffnungs- und Schließgesetzes des Ventils 6 an die jeweiligen Erfordernisse, wie Drehzahl und Last der Brennkraftmaschine, ermöglichen; insbesondere können die Nockenkonturen so ausgelegt werden, daß wie aus Fig. 7 ersichtlich, das Ventil über einen längeren Winkelbereich mit Maximalhub geöffnet sein kann, wodurch sich eine deutliche Leistungssteigerung bei hohen Drehzahlen realisieren läßt.
Der Phasenverstellmechanismus f r die Nockenwellen 1 und 2, bildet nicht Gegenstand der im vorliegenden Erfindung und wird daher nicht im einzelnen erläutert. Vorteilhafterweise wird die Öffnungsnockenwelle 1 von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine her angetrie- ben und treibt die Offtiungsnockenwelle 1 die Schließnockenwelle 2, wobei zwischen beiden der Phasenverstellmechanismus angeordnet ist. Es versteht sich, daß je nach den Betriebserfordernissen auch die Phasenlage der Nockenwelle 1 relativ zur Kurbelwelle in dem erforderlichen Ausmaß mittels eines weiteren Phasenstellers in ansich bekannter Weise verändert werden kann.
Fig. 8 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Bei dieser Ausfuhrungsform fehlt der Anschlag 13 der Fig. 1 und das stufen¬ los verstellbare Lager 10 der Fig. 1. Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist in einer Zylinderfläche 2a der Nockenwelle 2 ein zusätzliches Anschlagelement 13 ge- lagert, das in einem Kreiskörper 13a endet, dessen Durchmesser etwa dem des Abgriffglie¬ des 3 entspricht. Wie das Abgriffsglied 3 stützt sich der Kreiskörper 13a am Übertragungs¬ glied 4 ab. Der Kreiskörper 13a stützt sich jedoch in Schließstellung des Ventils 6 zusätz¬ lich an einer Zylinderfläche la ab, die an der Nockenwelle 1 ausgebildet ist. Das Über¬ tragungsglied 4 ist am Kugelkopf 14a eines ansich bekannten, hydraulischen Spielausr gleichselements 14 gelagert. Vorteilhafterweise entspricht der Radius der Zylinderfläche la etwa dem Radius des Grundkreises der Nockenscheibe der Nockenwelle 1 bzw. des Grundbereiches und entspricht der Radius der Zylinderfläche 2a etwa dem des Grundberei- ches der zugehörigen Nockenscheibe- Mit der beschriebenen Anordnung wird erreicht, daß das einzige Spielausgleichselement 14 über das Zusammenwirken des Übertragungsgliedes 4 mit dem Kreiskörper 13a, dessen Anlage an der Zylinderfläche la und Lagerung an der Zylinderfläche 2a nicht nur etwaige Fertigungstoleranzen der erfindungsgemäßen Vor¬ richtung ausgleicht, sondern auch durch thermische Veränderungen oder Verschleiß bedingtes Ventilspiel ausgleicht. Für die Funktionstüchtigkeit der beschriebenen Anordnung sind nicht nur die angegebenen Bemaßungen der Zylinderflächen la und 2a vorteilhaft, sondern ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Durchmesser des Kreiskörpers 13a etwa dem des Abgriffsgliedes 3 bzw. von dessen Nockenrollen 3a, 3b und 3c entspricht. Alternativ zur Ausführungsform gemäß Fig. 8 kann an Stelle des Anschlagelements 13 auch ein Gleitstein vorgesehen sein, welcher sich am Übertragungsglied 4 abstützt und im ge¬ schlossenen Zustand des Ventils 6 an beiden Zylinderflächen la und 2a anliegt.
Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung. Die Nockenscheiben der beiden Nockenwellen 1 und 2 wirken dort auf Abgriffskörper 17 und 18, wobei in diesem Fall die Nockenwelle 1 vorzugsweise die Schließnockenwelle und die Nockenwelle 2 die Öffnungsnockenwelle ist. Der Abgriffskörper 18 ist mit einem Schwinghebel ausgebildet, der das Ventil 6 betätigt. Der Schwinghebel 19 ist bei P2 an einem Anlenkhebel 20 gela¬ gert, der den anderen Abgriffskörper 17 trägt und bei Pl gestellfest gelagert ist. Eine Feder 21, die in dem dargestellten Beispiel als Druckfeder ausgebildet ist, sorgt dafür, daß der Abgriffskörper 18 in ständiger Anlage an der Nockenkontur der Nockenwelle 2 ist und der Schwinghebel 19 ständig am Ventil 6 anliegt.
Die beschriebene Ausführungsform der Vorrichtung hat den Vorteil, daß die beweglichen Bauteile des Ventiltriebs in ihrer Bauform und in ihrer kinematischen Wirkung im wesent- liehen jeweils wie entsprechende konventionelle Ventiltriebsbauteile gestaltet werden kön¬ nen und auch keinen größeren Raumbedarf haben. Die Abgriffskörper 17, 18 können bei¬ spielsweise als Gleitschuhe oder als Nockenrollen ausgebildet sein. Die Funktion der be- schriebenen Vorrichtung ist insgesamt ähnlich der der Fig. 1, wobei Hub- und Öffnungs¬ dauer des Ventils 6 durch die Phasenverschiebung zwischen den Nockenwellen 1 und 2 wiederum in weiten Grenzen variiert werden können.
Fig. 10 zeigt eine abgeänderte Ausfuhrungsform der Fig. 9, wobei der Anlenkhebel 20 wiederum in Pl gelagert ist und zur Abtastung der Nockenwelle 1 als Abgriffskörper 17 eine Nockenrolle trägt. Bei P2 ist am Anlenkhebel 20 der Schwinghebel 19 gelagert, der mit dem Abgriffskörper 18 die Nockenwelle 2 abtastet und das Ventil 6 betätigt. Der Schwinghebel 19 ist mit einem zusätzlichen Abgriffskörper 22 versehen, welcher sich bei geschlossenem Ventil 6 auf einer koaxial zur Nockenwelle 1, die die ventilnahe Nocken- welle ist, ausgebildeten Zylinderfläche la abstützt. Der Schwinghebel 19 weist weiter ein unmittelbar mit dem Ventil 6 zusammenwirkendes hydraulisches Ventilspielausgleichs- element 24 auf. Die wiederum als Druckfeder ausgebildete Feder 21 ist bei dieser Aus¬ führungsform derart angeordnet, daß sie den Abgriffskörper 17 in ständiger Anlage an die Nockenwelle 1, die vorzugsweise die Schließnockenwelle ist, drängt, wobei über die Anlage des Abgriffskörpers 22 an der Zylinderfläche la und das Ventilspielausgleichs- element 24 sichergestellt ist, daß der Schwinghebel 19 bzw. das Ventilspielausgleichs- element 24 in ständiger Anlage am Ventil 6 ist.
Fig. 11 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform gemäß Fig. 10. Bei der Ausfüh¬ rungsform gemäß Fig. 11 ist der Anlenkhebel 20 nicht ortsfest gelagert, sondern in P3 an einem weiteren kurzarmigen Hebel 25 gelagert, welcher in P4 ortsfest gelagert ist. Zwischen dem beweglich geführten Anlenkpunkt P3 des Anlenkhebels 20 und einem Ge¬ häuse wirkt ein hydraulisches Spielausgleichselement 26. Desweiteren ist der Anlenkhebel 20 mit einer Anlagefläche 27 versehen, welche sich nach Schließen des Ventils 6 auf einer koaxial auf der Nockenwelle 2 ausgebildeten Zylinderfläche 2a abstützt. Mit der beschrie- benen Anordnung wird erreicht, daß vom Spielausgleichselement 26 alle fertigungs- und betriebsbedingten Spiele und Toleranzen innerhalb des Ventiltriebs ausgeglichen werden. Das Ventilspielausgleichselement 24 übeπiimmt den Ausgleich des unmittelbaren Ventil- Spiels.
Wie aus Fig. 10 und 11 unmittelbar ersichtlich, erfolgt die Betätigung des Ventils jeweils über den Schwinghebel 19, welcher unmittelbar mit der Nockenwelle 2 zusammenwirkt. Wenn die Nockenwelle 2 die Öffnungsnockenwelle ist, kann die Vorrichtung gemäß Fig. 10 oder 11 dahingehend weitergebildet werden, daß bei mehreren, je Zylindereinheit vorgesehenen Ventilen 6, insbesondere Einlaßventilen, eine Nockenscheibe der als Schlie߬ nockenwelle wirkenden Nockenwelle 1 vorgesehen ist, die auf einen gemeinsamen Anlenk¬ hebel 20 wirkt und daß an dem Anlenkhebel 20 koaxial zu P2 mehrere Schwinghebel 19 gelagert sind, welche jeweils mit einer eigenen Nockenscheibe der Öffnungsnockenwelle 2 zusammenwirken, so daß das zugehörige Ventil 6 individuell betätigt wird. Die Konturen der ventilspezifischen Öffhungsnockenscheiben der Öffnungsnockenwelle 2 können dann derart ausgebildet werden, daß die zugeordneten Ventile zu unterschiedlichen Zeiten öffnen. Damit läßt sich im Brennraum eine gezielte Ladungsbewegung hervorrufen.
Besonders vorteilhaft ist, wenn bei sehr geringen Ventilhüben, d.h. sehr schwacher Last, nur ein Teil der zu betätigenden Ventile jedes Zylinders öffnet. Damit wird eine höhere Toleranzunempfindlichkeit erreicht. Es kann gezielter Drall erzeugt werden. Außerdem wird die Einströmgeschwindigkeit des oder der öffnenden Ventile günstig beeinflußt-
Wenn die Verbindung zwischen dem Anlenkhebel 20 und dem Schwinghebel 19 in der Lagerstelle P2 mittels eines dort vorgesehenen schaltbaren Mechanismus aufhebbar ist, kann das zugehörige, vom Schwinghebel 19 betätigte Ventil stillgesetzt werden. Wenn der Anlenkhebel 20 am Grundkreis der Nockenwelle 1 anliegt, kann der Schaltmechanismus die Verbindung wieder herstellen, so daß das Ventil wiederum betätigbar ist. Eine solche Weiterbildung der Vorrichtung gemäß Fig. 10 ist in Fig. 12 perspektivisch dargestellt:
Die als Schließnockenwelle wirksame Nockenwelle 1 weist eine in der Zeichnung zum größten Teil verdeckte Nockenscheibe zur Betätigung des Anlenkhebels 20 auf. An dem Anlenkhebel sind mit der Achse P2 zwei Schwinghebel 19a und 19b gelagert, welche je eine ihnen zugeordnete Nockenscheibe 2c und 2d abgreifen und mit je einem Ventil 6a und 6b zusammenwirken. Auf diese Weise lassen sich die beiden Ventile 6a und 6b mittels ins- gesamt drei Nockenscheiben variabel steuerbar betätigen.
Fig. 12a) zeigt die Vorrichtung bei fester Lagerung der Schwinghebel 19a und 19b an einem dreiteilig ausgebildeten-Anlenkhebel 20.
Fig. 12b) zeigt die Vorrichtung bei mittels eines nicht dargestellten hydraulisch oder elek¬ trisch betätigten Mechanismus gelöster Lagerung P2. Der Anlenkhebel 20 wird vom Erhe¬ bungsbereich der Schließnockenwelle 1 nach unten gedrängt, ohne daß die Schwinghebel 19a und 19b, die weiterhin von den beiden äußeren Teilen des Anlenkhebels 20 in Pl gehäusefest angelenkt sind, mitgenommen werden. Damit diese sicher in ihrer obersten Lage bleiben, in der mittels der Nockenscheiben 2c und 2d keine Öffnung der Ventile 6a und 6b möglich ist, sind zusätzliche Druckfedern 21a und 21b vorgesehen.
Je nach Aufbau des Mechanismus können die Schwinghebel 19a und 19b einzeln oder nur gemeinsam mit dem Anlenkhebel 20 gekuppelt werden.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch so ausgebildet werden kann, daß für jedes Ventil eines Zylinders eigene Abgriffsglieder und unterschiedliche Nocken auf den beiden Nockenwellen 1 und 2 sowie entsprechende Übertragungsglieder vorgese¬ hen sind. Dies gestattet zwar nicht die kompakte Ausbildung gemäß beispielsweise Fig. 12, bei der die Schließnockenscheibe gemeinsam benutzt wird, ermöglicht aber eine voll individuelle Festlegung der Ventilsteuerzeiten.
Fig. 13 und 14 zeigen eine Weiterbildung der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 1 und 2. Bei dieser Ausführungsform ist das Übertragungsglied 4 der Ausfuhrungsform ge¬ mäß Fig. 1 und~2 durch zwei Übertragungsglieder 34 und 37 ersetzt. Jedem Übertragungs¬ glied 34, das mit dem Abgriffsglied 3 zusammenwirkt, können auch mehrere weitere Übertragungsglieder 37 zugeordnet sein. Das bzw. die weiteren Übertragungsglieder 37 können ebenfalls vorteilhafterweise die Form eines Schlepphebels haben, wobei ihre ge¬ stellfeste drehbare Lagerung bei 10 gleichachsig mit der Lagerung des Übertragungsgliedes 34 erfolgt. Zur Verbindung bzw. Trennung der beiden Übertragungsglieder 34 und 37 ist ein Mechanismus vorgesehen, -der beispielsweise einen oder mehrere hydraulisch betätigte Zylinderbolzen 41 enthält, die in einem der beiden Übertragungsglieder geführt sind und durch Aufbringung von entsprechendem Öldruck gegen die Kraft einer Feder ausfahren und dadurch in eine im jeweils anderen Übertragungsglied vorhandene Bohrung 37a ein¬ fahren. Bei getrennter, mehrfacher Ausführung dieser Anordnung kann die Schaltung ein¬ zelner Ventile einer Zylindereinheit durch eine gestufte Auslegung derart erfolgen, daß bei Aufbringung eines ersten Druckniveaus zunächst nur ein Zylinderbolzen ausfahrt und das zugeordnete Ventil mitbetätigt wird. Erst bei weiterer Anhebung des Drucks auf ein höhe¬ res Druckniveau wird dann ein weiteres Ventil zugeschaltet usw..
Wenn die Verbindung zwischen dem ersten Übertragungsglied 34 und dem zweiten Über¬ tragungsglied 37 unterbrochen ist, wird der Kraftschluß zwischen dem Übertragungsglied 34 und dem Abgriffsglied 3 bzw. den Nockenwellen 1 und 2 während der Hubbewegung dieser Teile durch eine Feder 44 sichergestellt, die beispielsweise als Druckfeder ausgebil¬ det ist und sich am Gestell abstützt. In der Rastphase wird die Lage des Übertragungsglie¬ des 34 relativ zum Übertragungsglied 37 durch einen Anschlag 45 definiert, so daß einer¬ seits eine weitere Aufwärtsbewegung des Übertragungsgliedes 44 verhindert ist und ander- erseits ein sicheres Eintauchen des Zylinderbolzens 11 in die Bohrung 7a für einen Schalt¬ vorgang gewährleistet ist.
Fig. 15 zeigt eine Weiterbildung der Fig. 1. Das Ventil 6 wird wiederum vom Übertra¬ gungsglied betätigt, auf dem das Abgriffsglied 3 verschiebbar gelagert ist, welches die Nockenkontur der Öffnungsnockenwelle 1 und der Schließnockenwelle 2 abtastet. Parallel zur axialen Erstreckung der Nockenwellen 1 und 2 hinter dem Einlaßventil 6 ist ein Aus¬ laßventil 56 angeordnet, welches über einen Hebel 60 betätigt wird, dessen eines Ende an einem gehäusefesten Ventilspielausgleichselement 62 gelagert ist und dessen anderes Ende unmittelbar das Auslaßventil 56 betätigt. An dem Hebel 60 ist eine Rolle 64 gelagert, die eine weitere, an der Auslaßnockenwelle 1 ausgebildete Nockenscheibe 66 abtastet, die in ansich bekannter Weise das Öffnen und Schließen des Auslaßventils bestimmt. Es versteht sich, daß die Nockenwelle 1 unmittelbar von der Kurbelwelle angetrieben ist, so daß eine feste Beziehung zwischen Kurbelwellenstellung und jeweiliger Betätigung des Auslaßventils besteht. Der nicht dargestellte Mechanismus zum Antreiben der Schließnockenwelle 2 und zur Verstellung von deren Phasenlage gegenüber der Öffnungsnockenwelle 1 ist zwischen diesen beiden Nockenwellen wirksam. Mit der beschriebenen Anordnung wird ein kom¬ pakter Ventiltrieb erreicht, mit dem in vorteilhafterweise in einer Ebene hintereinander an- geordnete Ein- und Auslaßventile eines Reihenmotors so gesteuert werden können, daß die Betätigung der Einlaßventile voll variabel ist und die Betätigung der Auslaßventile in fest¬ gelegter Beziehung zur Nockenwelle erfolgt.
Fig. 16 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform der variablen Ventilbetätigungsvor- richtung gemäß Fig. 10, wobei diese spiegelbildlich angeordnet ist. Der Mechanismus zur Betätigung des Einlaßventils 6 entspricht dem der Fig. 2, wobei der Schwinghebel 19 von der Nockenwelle 2 nicht unmittelbar, sondern über einen gehäusefesten Stössel 71 betätigt wird. Die Nockenwelle 2, die die Öffnungsnockenwelle für das Einlaßventil 6 ist, betätigt zusätzlich über einen Tassenstössel mit integriertem hydraulischen Ventilspielausgleich ein Auslaßventil 56. Dazu weist die Nockenwelle 2 zwei Nockenscheiben 75 und 77 auf, wo¬ bei die Nockenscheibe 75 das Auslaßventil 56 betätigt und die Nockenscheibe 77 die Nockenscheibe ist, die die Öffhungsbewegung des Einlaßventils 6 steuert. Die Nockenwel¬ le 2 ist von der Kurbelwelle unmittelbar angetrieben und treibt über ein Verstellgetriebe zur Verstellung der Phase die Nockenwelle 1 an, die die Schließnockenwelle für das Ein¬ laßventil 6 ist. Die beschriebene Anordnung eignet sich für Zylinder mit V-förmig an¬ geordneten Ventilen und schafft dort einen kompakten Ventiltrieb, der trotz der vollen Variabilität der Einlaßventilsteuerung mit lediglich zwei Nockenwellen auskommt.
Es versteht sich, daß der zwischen den beiden Nockenwellen 1 und 2 angeordnete Verstell¬ trieb bei allen beschriebenen Ausführungsformen so ausgelegt sein kann, daß das Einla߬ ventil 6 keinen Hub mehr ausfuhrt. Bei Anwendung an Motoren mit mehreren Zylinderrei¬ hen läßt sich damit in einfacher Weise eine Abschaltung einer der beiden Zylinderreihen herbeiführen.
Insgesamt zeigt die Erfindung einen Weg auf, wie insbesondere an Ottomotoren die Dros¬ selklappe entfallen kann und die Leistungssteuerung unter Verminderung der Drosselver¬ lusten ausschließlich durch variable Betätigung der Einlaßventile erfolgen kann.

Claims

i yPatentansprüche
1. Verfahren zur variablen Steuerung eines Ventils (6) einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur drosselfreien Laststeuerung eines Ottomotors über die Hubfunktion eines oder mehrerer Einlaßventile pro Zylinder, bei welchem die Nockenkonturen von zwei normalerweise mit gleicher Drehzahl drehenden Nockenwellen (1,2) von einer Abtasteinrichtung (3; 17, 18) in Art eines Addierers abgetastet werden und die Bewegung der Abtasteinrichtung mittels einer Betätigungseinrichtung (4; 19, 20) zur Betätigung des Ventils (6) auf dieses übertragen wird, wobei die Nockenkontur der einen der Nockenwellen (1 , 2), die als Öffnungsnockenwelle ausgebildet ist, einen Grundbereich und einen Erhebungsbereich aufweist, die über einen Öffnungsbereich ineinander übergehen, die Nockenkontur der anderen der Nockenwellen (1, 2), die als
Schließnockenwelle ausgebildet ist, einen Erhebungsbereich und einen Grundbereich aufweist, die über einen Schließbereich ineinander übergehen, und bei welchem die Abtasteinrichtung nach dem Schließen des Ventils in Anlage an der Nockenkontur wenigstens einer der Nockenwellen gehalten wird und zur Veränderung von Hub und/oder Öffnungsdauer des Ventils die Phasenlage zwischen den Nockenwellen veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (3; 17, 18) nach dem Schließen des Ventils (6) in Anlage an der Nockenkontur nur einer der Nockenwellen (1 ,2) und dadurch die Betätigungseinrichtung in Anlage an dem Ventil (6) gehalten wird, daß die Nockenkontur der anderen Nockenwelle sich nach dem Schließen des Ventils von der Abtasteinrichtung entfernt und bei Beginn der Öffnung des Ventils wiederum in Anlage an die Abtasteinrichtung kommt.
2. Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils (6) einer Brennkraftmaschine, insbesondere zur drosselfreien Laststeuerung eines Ottomotors über die Hubfunktion eines oder mehrerer Einlaßventile pro Zylinder, mit einer Abtasteinrichtung (3; 17, 18) zum Abtasten der Nockenkonturen von zwei, normalerweise mit gleicher Drehzahl drehenden Nockenwellen (1, 2) in Art eines Addierers, einer Betätigungseinrichtung (4; 19, 20), welche die Bewegung der Abtasteinrichtung zur Betätigung des Ventils auf dieses überträgt, einer Einrichtung zum Verändern der Phasenlage zwischen den Nockenwellen zur Veränderung von Hub und/oder Öffnungsdauer des Ventils und einer Federeinrichtung (8; 21), welche die Abtasteinrichtung ständig in Anlage an der Nockenkoπtur wenigstens einer Nockenwelle hält, wobei die Nockenkontur der einen der Nockenwellen (1, 2), die als Öffnungsnockenwelle ausgebildet ist, einen Grundbereich und einen Erhebungsbereich aufweist, die über einen Öffnungsbereich ineinander übergehen, und die Nockenkontur der anderen der Nockenwellen (1 , 2), die als
Schließnockenwelle ausgebildet ist, einen Erhebungsbereich und einen Grundbereich aufweist, die über einen Schließbereich ineinander übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (8; 21 ) derart ausgebildet und angeordnet ist, daß die Abtasteinrichtung (3; 17, 18) nach dem Schließen des Ventils (6) in Anlage an der Nockenkontur nur einer der Nockenwellen (1, 2) und die Betätigungseinrichtung (4; 19, 20) in Anlage am Ventil gehalten ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung (8; 21) die Abtasteinrichtung (3; 17, 18) nach dem Schließen des Ventils (6) in Anlage an der Nockenkontur der Öffnungsnockenwelle hält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung ein Abgriffsglied (3) zum gemeinsamen Abtasten der Nockenkonturen beider Nockenwellen (1 , 2) umfaßt, welches in einer Ebene senkrecht zu den Mittellinien der zueinander parallelen Nockenwellen auf einem Übertragungsglied (4) der Betätigungseinrichtung beweglich geführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsglied (4) als Schlepp- oder Kipphebel ausgebildet ist und daß das Abgriffsglied (3) auf dem Übertragungsglied (4) translatorisch auf geraden Gleitbahnen (4a) oder rotatorisch auf bogenförmigen Gleitbahnen oder einer drehbar gelagerten Schwinge beweglich geführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgriffsglied (3) drei Rollen umfaßt, welche gemeinsam auf einem Bolzen (5) gelagert sind, wobei die beiden äußeren Rollen (3a, 3c) mit zwei identischen Nocken der einen Nockenwelle zusammenarbeiten und die innere Rolle (3b) mit einer Nocke der anderen Nockenwelle zusammenarbeitet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Achsabstand der beiden Nockenwellen (1 , 2) derart ist, daß sich die Hubkreise der Nockenscheiben beider Nockenwellen überlappen, wobei die Nockenscheiben axial so versetzt sind, daß sie einander nicht berühren.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Übertragungsgliedes (4) bei geschlossenen Ventilen durch einen Anschlag (13) an einer Zylinderfläche (1a) definiert ist, welche an der ventilnahen Nockenwelle (1 ) koaxial zu dieser ausgebildet ist und daß zwischen dem Übertragungsglied (4) und dem bzw. den von diesem betätigten Ventil(en) ein Ventilspielausgleichselement (9) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auflager (10) des Übertragungsgliedes (4) zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen stufenlos einstellbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Übertragungsglied (4) nach dem Schließen des Ventils direkt und/oder indirekt jeweils auf koaxial zu den beiden Nockenwellen (1, 2) auf diesen ausgebildeten Zylinderflächen (1a, 2a) abstützt und gleichzeitig ein Ventilspielausgleichselement (14) im gehäusefesten Drehpunkt (14a) des Übertragungsgliedes (4) alle fertigungs- und betriebsbedingten Spiele und Toleranzen innerhalb des Ventiltriebs ausgleicht.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung an der Zylinderfläche (1a) einer Nockenwelle (1) über ein zusätzliches Anschlagelement (13) erfolgt, welches seinerseits koaxial zu der anderen Nockenwelle (2) an dieser angelenkt ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Anschlagelement (13) zur Abstützung des Übertragungsgliedes (4) an der Zylinderfläche (1a) der einen Nockenwelle (1) einen Kreiskörper (13 a) aufweist, dessen Durchmesser etwa dem des Abgriffgliedes (3) entspricht und der sich auf der Gleitbahn des Abgriffselements am Übertragungsglied (4) abstützt, und daß der Lagerdurchmesser des Anschlagelements (13) an der anderen Nockenwelle (2) deren Grundkreis und der Durchmesser der Zylinderfläche (1 a) der einen Nockenwelle (1 ) deren Grundkreis entsprechen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung und die Betätigungseinrichtung wenigstens einen, die Nockenkontur der einen Nockenwelle (1 ) abtastenden und als
Schlepphebel ausgebildeten Anlenkhebel (20) und wenigstens einen als Kipphebel ausgebildeten Schwinghebel (19) aufweist, welcher die Nockenkontur der anderen Nockenwelle (2) abtastet und mit seinem Drehpunkt (P2) am Anlenkhebel (20) angelenkt ist, und daß einer der Hebel (19, 20) durch die Federeinrichtung (21) nach dem
Schließen des Ventils (6) in Anlage an der Nockenkontur der zugehörigen Nockenwelle gehalten wird, während die Nockenkontur der anderen Nockenwelle sich nach dem Schließen des Ventils von dem anderen Hebel entfernt und bei Öffnungsbeginn des Ventils wiederum in Anlage an diesen kommt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schwinghebel (19) nach dem Schließen des Ventils (6) auf einer koaxial an der ventilnahen Nockenwelle (1) ausgebildeten Zylinderfläche (1a) abstützt und ein im Schwinghebel (19) vorgesehenes
Ventilspieiausgleichs-element (24) einen Spielausgleich zwischen dem Ventilschaft und dem Schwinghebel bewirkt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Anlenkhebel (20) nach dem Schließen des Ventils (6) auf einer koaxial auf der anderen Nockenwelle (2) ausgebildeten Zylinderfläche (2a) abstützt und gleichzeitig ein auf den beweglich geführten Anlenkpunkt (P3) des Anlenkhebels wirkendes Spielausgleichselement (26) alle verbleibenden fertigungs- und betriebsbedingten Spiele und Toleranzen innerhalb des Ventiltriebs ausgleicht.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der beweglich geführte Anlenkpunkt (P3) gehäusefest angelenkt ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16 für Motoren mit zwei oder mehr zu betätigenden Ventilen je Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer gehäusefest angelenkter Anlenkhebel (20) vorgesehen ist, welcher von einer gemeinsamen Schließnockenscheibe betätigt ist, und daß getrennte, den jeweiligen Ventilen (6a, 6b) zugeordnete Schwinghebel (19a, 19b) vorgesehen sind, welche von ebenfalls getrennten, den jeweiligen Ventilen zugeordneten Öffnungsnockenscheiben (2c, 2d) betätigt sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Konturen der ventilspezifischen Öffnungsnockenscheiben (2c, 2d) derart ausgebildet sind, daß die zugeordneten Ventile (6a, 6b) zu unterschiedlichen Zeiten und/oder mit unterschiedlichen Hubverläufen öffnen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet.daß bei sehr geringen Ventihüben nur ein Teil der zu betätigenden Ventile pro Zylinder öffnet.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch eine schaltbare mechanische Verbindung zwischen dem Anlenkhebel (20) und dem als Kipphebel ausgebildeten Schwinghebel (19a, 19b), wodurch das zugehörige Ventil stillegbar ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Ventil eines Zylinders eigene Abgriffsglieder und unterschiedliche Nocken auf den beiden Nockenwellen sowie Übertragungsglieder vorgesehen sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11 , gekennzeichnet durch ein weiteres Übertragungsglied (37) und eine schaltbare, mechanische
Verbindung (41 , 42) zwischen dem Übertragungsglied (34) und dem weiteren Übertragungsglied (37), wodurch ein zugehöriges Ventil stillegbar ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schaltung der mechanischen Verbindung ein hydraulisch betätigbarer Mechanismus vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Schaltzustände des mechanischen Systems durch unterschiedliche Druckniveaus in einem Hydrauliksystem realisierbar sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung an Motoren mit mehr als einer Zylinderreihe wenigstens eine Zylinderreihe durch eine für Nullhub geeignete Phasenstellung der beiden Nockenwellen stillegbar ist.
26. Vorrichtung nach einem er Ansprüche 2 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenscheiben (77) der einen Nockenwelle (1 ;2), vorzugsweise der ffnungsnockenwelle, zur variablen Steuerung von Ventilen (6) und weitere Nockenscheiben (75) zur Betätigung zusätzlicher Ventile (56), vorzugsweise der Auslaßventile, auf einer gemeinsamen Welle ausgebildet sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zu betätigenden Ventile (56) und die variabel gesteuerten
Ventile (6) in einer gemeinsamen Ebene parallel zur Motorlängsachse angeordnet sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zu betätigenden Ventile (56) und die variabel gesteuerten Ventile (6) in unterschiedlichen Ebenen parallel zur Motorlängsachse angeordnet sind.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zu betätigenden Ventile (56) über Schlepp- oder Kipphebel (60) von der gemeinsamen Nockenwelle (1) betätigt werden.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlich zu betätigenden Ventile (56) über Tassenstößel (73) von der gemeinsamen Nockenwelle (2) direkt betätigt werden und die Vorrichtung zur variablen Steuerung von Ventilen über ein Zwischenglied (71), beispielsweise eine Stoßstange, von der gemeinsamen Nockenwelle (2) betätigt wird.
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