WO2019072523A1 - Ventiltrieb für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Ventiltrieb für eine brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2019072523A1
WO2019072523A1 PCT/EP2018/075629 EP2018075629W WO2019072523A1 WO 2019072523 A1 WO2019072523 A1 WO 2019072523A1 EP 2018075629 W EP2018075629 W EP 2018075629W WO 2019072523 A1 WO2019072523 A1 WO 2019072523A1
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cam
switching
bearing
rocker arm
firing
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PCT/EP2018/075629
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Matthias Lahr
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Daimler Ag
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    • F01L2001/186—Split rocking arms, e.g. rocker arms having two articulated parts and means for varying the relative position of these parts or for selectively connecting the parts to move in unison
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    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the invention relates to a valve train for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a commercial vehicle.
  • Camshaft the at least one cam group with at least one
  • Firing cam and at least one brake cam having at least one of the firing cam associated cam follower, which is provided in a firing operation for actuating at least one gas exchange valve, and a brake cam associated cam follower, which is provided in a braking operation for actuating the at least one gas exchange valve, and with a Switching device, which is intended to switch between the firing and the braking operation known.
  • the switching device is provided to convert a torque of the camshaft into a force for switching between the firing operation and the braking operation.
  • valve train represents a purely mechanical switching between two different valve lifts.
  • the cam followers are functionally associated with a particular valve lift, i. a cam follower for the fired survey and another for the brake survey.
  • the storage of the cam follower takes place on a common rocker arm axis, which is also rotatably mounted in the motor housing.
  • the cam followers themselves are mounted on this axis with a center offset to the axis of rotation of the rocker shaft, so that there is a shift of
  • Toggle center axes relative to the camshaft axis comes when the rocker arm shaft is rotated. This rotation causes an opposite displacement of the rocker arm bearings, so that they come into mutual contact with the camshaft. Thus, a changeover between different valve lifts is achieved, which are independent of each other and do not have to have a common base circle phase.
  • the synchronous rotation of the rocker shaft at a certain timing is caused by the cam lobe of a cam follower itself, ie the bearing force generates a corresponding adjusting torque on the rocker shaft through which this is rotated accordingly. Since the cam lobe is steady, the
  • Toggle also adjusted harmoniously and continuously.
  • the adjustment takes place at the same time interval in which a regular valve lift would take place.
  • Switching between the two cam profiles takes place via the unlocking of the end positions of the rocker arm axis.
  • a rotation takes place during the next cam lift, which is carried out until the opposite end position is reached and the lock is automatically locked again.
  • the triggering of the switching operation i. the unlocking of the rocker shaft
  • a camshaft synchronous release device This is constructively carried out so that the timing for the up and down switching is shifted by the length of the half cam lobe. This ensures that, in the case of the connection from the fired mode, the opening edge of the switching cam used as such a valve lift causes the rotation of the rocker shaft in the braking mode and corresponding to the downshift causes the closing edge thereof as such
  • the invention is in particular the object of providing an advantageously flexible and reliable valve train. It is by an inventive
  • the invention is based on a valve train having at least one camshaft, which has at least one cam group with at least one firing cam and at least one brake cam, with at least one firing cam
  • cam follower which is provided in a firing operation for actuating at least one gas exchange valve, and a brake cam associated with the cam follower, in a braking operation for actuating the at least one
  • Gas exchange valve is provided, and with a switching device, which is intended to switch between the firing mode and the braking operation. It is proposed that the camshaft has a separate switching cam, which is provided in at least one operating state, directly to a
  • Switching element of the switching device to act, which is a direct
  • the switching device is provided to convert a torque of the camshaft into a force for switching between the firing operation and the braking operation.
  • the torque and / or the rotational movement of the camshaft can be used, which can be on an actuator, which provides the force for switching, for example in the form of hydraulic pressure, can be dispensed with.
  • the switching element of the switching device is provided for direct switching between the firing and braking operation for adjusting a position of the cam follower.
  • the switching element of the switching device to a direct switching between the
  • the switching cam is provided for an adjustment of the switching element and an associated switching between the firing mode and the braking operation to a direct contacting of the switching element.
  • the switching element conceivable, such as a shift lever and / or as a switching shaft. Due to the inventive design of the valve train, in particular one of the firing cam and the
  • Brake cam independent switching between the firing mode and the braking operation can be achieved. Due to the arrangement of the switching cam and the switching element, in particular a kinematic coupling between the
  • Cam group is intended to be understood to mean a group of cams which comprises all the cams provided for a cylinder of the internal combustion engine which are the cams
  • Camshaft has. Under a “firing operation" is in particular a
  • a “braking operation” is to be understood as meaning, in particular, a triggering of the gas exchange valves for a braking operation, in which a compression work within the cylinders is used for the braking operation
  • Switching device should in this context in particular a mechanism can be understood, which is provided for switching between the firing and braking operation.
  • the term “provided” is to be understood to mean in particular specially designed and / or equipped.
  • a “separate control cam” is to be understood as meaning, in particular, one different from the firing cam and the brake cam
  • the separate switching cam preferably has at least one cam which is different from the firing cam and the brake cam.
  • the switching element of the switching device is formed by a switching eccentric shaft.
  • a switching element can be provided by means of which an advantageously high switching force can be achieved.
  • a switching force can advantageously be adjusted via an eccentricity.
  • it can be an advantageously versatile
  • a shift eccentric shaft is to be understood as meaning, in particular, a selector shaft which has at least one switching section eccentric with respect to a bearing axis of the selector shaft
  • the eccentric selector section is crankshaft-shaped
  • the shift eccentric shaft is particularly preferably adjusted by way of the at least one switching cam, wherein the shift eccentric shaft is in turn provided to further transmit a shifting movement via the eccentric shifting portion the eccentric switching sections to an adjustment of
  • the switching cam of the camshaft is axially displaceable relative to the firing cam and the brake cam and forms a separate cam contour.
  • the separate cam contour is formed by a contour of the switching cam.
  • the at least one switching cam on at least two switching positions, wherein a first switching position is assigned to the firing and a second switching position is assigned to the braking operation.
  • a switching position is defined in particular by a defined position relative to the firing cam and the brake cam.
  • the switching element in particular the eccentric
  • the switching device can be designed to be particularly simple mechanically. By such a configuration can be achieved that the end position of the rocker arm storage determines whether the firing operation or the
  • rocker arm bearing is to be understood in particular as a bearing for rocker arm for actuating the gas exchange valves, which is intended to, upon actuation of the
  • valve drive has at least two each of the cam follower having rocker arm, which in each case to a specified by the rocker arm storage for actuating the at least one gas exchange valve
  • Toggle axis are pivotable.
  • the rocker arms are provided for direct actuation of the at least one gas exchange valve.
  • the rocker arm bearing has at least one bearing screw with a ball head to a pivotable about the rocker arm axis
  • Bearing screw formed by a ball screw.
  • a ball screw Preferably defines geometric center of the ball head the rocker shaft.
  • the ball head of the bearing screw forms together with a ball head receptacle of the associated rocker arm a ball joint, via which the corresponding
  • Rocker arm is mounted on the rocker arm storage.
  • the bearing screw is screwed in particular in a main body of the rocker arm bearing, wherein a screwing can be changed.
  • an advantageously flexible mounting of at least one of the rocker arms can be provided.
  • a storage can be provided, over which advantageous tolerances can be compensated.
  • an advantageously simple assembly can be achieved.
  • the rocker arm bearing has at least one rotatably mounted bearing element for receiving the at least one bearing screw, wherein the bearing screw is limited to an adjustment of the valve lash limited relative to the bearing element slidably formed.
  • the rotatably mounted bearing element forms a main body of the rocker arm bearing.
  • Storage element is rotatably mounted in particular with respect to a housing.
  • the at least one bearing screw in the bearing element in particular in an internal thread of the bearing element, screwed.
  • a valve clearance can be set by changing a screw-in depth of the bearing screw.
  • the at least one bearing element of the rocker arm bearing has a shift gate, in which an eccentric
  • the shift gate is in particular formed by an elongated recess in which an eccentric shift portion of the switching element is guided.
  • the at least one bearing screw has at least one oil passage which is provided to provide, depending on a position relative to the respective associated rocker arm, an engine-side pressure oil supply to the rocker arm.
  • the oil passage is provided, depending on a position relative to the respective associated rocker arm, an engine-side pressure oil supply to oil demand points of the rocker arm, such as the rocker arm or the GleitschuhWallets provide.
  • the oil passage ends depending on a position relative to the respective associated rocker arm at different points of the rocker arm.
  • the oil passage is connected in at least one position relative to the respective associated rocker arm with an oil passage of the rocker arm.
  • an "oil channel” is to be understood as meaning, in particular, a channel which is provided for guiding oil, in particular motor oil.
  • this is to be understood as meaning, in particular, a channel through which oil, in particular engine oil, is passed passively or actively can.
  • At least one of the rocker arms at least one
  • Locking element which is provided to a locking of the rocker arm relative to the rocker arm bearing in at least one position.
  • the locking element is in particular provided to lock the rocker arm, in particular the rocker arm for a braking operation, in a firing operation.
  • the locking element is provided to a locking of the rocker arm on the ball head of the bearing screw.
  • the locking element is formed by a resilient pressure piece, in particular by spring-loaded balls.
  • the lock when applying a defined release force, which exceeds a locking force, non-destructive solvable.
  • the locking element is in particular provided to hold the rocker arm bearing in an end position.
  • the at least one locking element is provided to stop an oil flow of the oil passage in a locked state.
  • the locking element is provided to the oil passage directly in a locked state cover.
  • the locking element is provided in a
  • the locking element can be used for several purposes.
  • the invention is based on a method for operating the valve train. It is proposed that a direct switching between the firing mode and the braking mode by means of a separate switching cam of a camshaft of the valve train is acted directly on a switching element of the switching device. As a result, in particular one of the firing cam and the brake cam
  • independent switching between the firing and braking operation can be achieved.
  • the arrangement of the switching cam and the switching element in particular, a kinematic coupling between the camshaft movement and the rotation of the independent switching between the firing and the braking operation can be made.
  • a specific design of the independent switching between the firing mode and the braking mode can be made possible.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a motor vehicle with a
  • FIG. 2 is a perspective view of the valve gear according to the invention in a firing operation from the front
  • FIG. 3 is a perspective view of the valve gear according to the invention in a firing operation from behind
  • Fig. 5 shows a partial section of the valve train in a firing operation in a
  • Cross section along the section line VV, 6 shows the valve drive in a firing operation in a cross section along the section line Vl-Vl,
  • FIG. 7 is a perspective view of the valve gear according to the invention in a braking operation from the front
  • FIG. 8 is a perspective view of the valve gear according to the invention in a braking operation from behind
  • valve 10 is a partial section of the valve train in a braking operation in a
  • Fig. 1 the valve train in a braking operation in a cross section along the
  • FIG. 12 shows a bearing element of a rocker arm bearing of a switching device of the valve train according to the invention in a perspective view
  • Fig. 13 is a switching element of the switching device of the invention
  • Valve gear in a perspective view
  • FIG. 14 shows a schematic flow diagram of a method for operating the valve drive according to the invention.
  • the motor vehicle 33 is formed by a commercial vehicle, in particular by a truck (truck). In principle, however, would also be another, a skilled worker appear appropriate training of the motor vehicle 33 conceivable.
  • the motor vehicle 33 comprises a drive train, via which drive wheels 34 of the motor vehicle 33 are driven.
  • the drive train includes an internal combustion engine 35.
  • the motor vehicle 33 has an unspecified multi-speed transmission.
  • the internal combustion engine 35 has a
  • Multi-speed transmission is connected.
  • the multistage transmission forms part of the
  • the internal combustion engine 35 includes at least one valve train 36.
  • the internal combustion engine 35 comprises a plurality
  • Valve trains 36 The internal combustion engine 35 is intended to convert a chemical energy into a kinetic energy, in particular for the propulsion of a
  • Motor vehicle 33 is used.
  • FIGS. 2 to 13 show the valve drive 36 of the internal combustion engine 35.
  • the valve drive 36 comprises a camshaft 10 which is suitable for a firing operation and a
  • the camshaft 10 is as an exhaust camshaft educated.
  • the camshaft 10 is provided to actuate gas exchange valves 15, 16 for non-illustrated cylinder of the internal combustion engine 35.
  • the internal combustion engine 35 per cylinder two gas exchange valves 15, 16, which are designed as exhaust valves.
  • the camshaft 10 comprises at least one cam group with a firing cam 1 1 and a brake cam 12.
  • the camshaft 10 per cylinder comprises a cam group for actuating the two gas exchange valves 15, 16.
  • only the firing cam 1 1 and the brake cam 12 of a cylinder are shown , Other cylinders not shown in detail have analogously formed cams.
  • the internal combustion engine 35 per cylinder at least one further gas exchange valve, which is designed as an inlet valve and is actuated by a further valve train.
  • a further valve train Preferably, two intake valves are provided for each cylinder, which are actuated by an intake camshaft.
  • Inlet valves are not shown in detail in the figures.
  • the gas exchange valves 15, 16 and the intake valves are received in a known manner in a cylinder head, not shown, of the internal combustion engine.
  • the firing cam 1 1 is provided to open the gas exchange valves 15, 16 in a firing operation.
  • the brake cam 12 is provided to open at least one of the gas exchange valves 15, 16 in a braking operation.
  • Firing cam 1 1 and the brake cam 12 have different cam curves.
  • the cam curve of the firing cam 1 1 has a survey, which is particularly intended to open the gas exchange valves 15, 16, while a piston is moved in the corresponding cylinder from a bottom dead center to a top dead center to exhaust gas via the gas exchange valves 15, 16 out of the cylinder in an exhaust stroke.
  • the cam curve of the brake cam 12 is at least provided to open at least one of the gas exchange valves 15, 16 after the piston has been moved in the corresponding cylinder from the bottom dead center to the top dead center to the compressed air or combustion air in a compression stroke over the at least one gas exchange valve 15, 16 to drain.
  • the combustion air is before the compression stroke in an intake stroke on the
  • Engine brake device has, for example, two surveys.
  • the surveys are designed as brakes and / or Nachladeerhebept.
  • the valve drive 36 shown in Figures 2 to 14 is thus as a 2-stroke engine brake with
  • valve train 36 for a braking operation as a 4-stroke engine brake with only a brake collection and an optional
  • the valve drive 36 has a firing cam 1 1 associated cam follower 13, which is provided in a firing operation for actuating the gas exchange valves 15, 16. Furthermore, the valve drive 36 has a brake cam 12 associated with the cam follower 14, which in a braking operation for actuating one of
  • Gas exchange valves 15, 16 is provided. In the illustrated embodiment according to FIGS. 2 to 14, only the gas exchange valve 16 is actuated during braking operation.
  • the cam follower 13, which is provided for the firing operation, is provided only for an operative connection with the firing cam 1 1.
  • the cam follower 14, which is provided for the braking operation, is only for operative connection with the
  • Brake cam 12 is provided.
  • valve drive 36 has a switching device 17, which is provided to switch between the firing mode and the braking mode.
  • the switching device 17 is provided to switch between an actuation of both gas exchange valves 15, 16 by the firing cam 1 1 and an actuation of the individual gas exchange valve 16 by the brake cam 12.
  • Switching device 17 is intended to be between a tap of the
  • the switching device 17 is provided only for switching the operation of the gas exchange valves 15, 16 of a cylinder.
  • the valve drive 36 may in principle have further analogously designed switching devices.
  • the valve drive 36 includes two cylinder associated with the rocker arm 22, 23. Den
  • Rocker arms 22, 23 are each associated with the cam followers 13, 14.
  • the Engine braking device comprises two each of the cam follower 13, 14 having rocker arms 22, 23.
  • the rocker arms 22, 23 are each pivotable about a tilting lever axis 24, 25 defined by a rocker arm bearing 21 for actuating the gas exchange valves 15, 16.
  • the one rocker arm 22 is provided for the firing operation and has the cam follower 13, which is provided for operative connection with the firing cam 1 1.
  • the other rocker arm 23 is provided for the braking operation and has the cam follower 14, which is provided for operative connection with the brake cam 12.
  • the provided for the firing operation rocker arm 22 acts on both
  • rocker arm 23 acts in the illustrated embodiment, only one gas exchange valve 16, but in principle can also act on both gas exchange valves 15, 16.
  • rocker arm 23 acts in braking mode via a longitudinally displaceably mounted in the rocker arm 22 slide shoe 37 on the
  • the two rocker arms 22, 23 are separated from each other in terms of motion. Depending on whether the firing mode or the braking mode is engaged, the camshaft 10 actuates the corresponding rocker arm 22, 23, while the other rocker arm 22, 23 is decoupled from the camshaft 10.
  • the firing cam 1 1 is substantially in the middle between the two
  • Gas exchange valves 15, 16 positioned in the axial extent on the camshaft. Furthermore, the rocker arm 22 is split at its opposite end to the cam follower 13, so that each of the two ends 22.1, 22.2 of the rocker arm 22 can each actuate one of the two gas exchange valves 15, 16.
  • the gas exchange valve 15 associated with the end 22.1 of the rocker arm 22 in direct contact with the gas exchange valve 15, while the gas exchange valve 16 associated end 22.1 of the rocker arm 22 can act on the slide valve 37 on the gas exchange valve 16.
  • the end 22.1 has a bore 22.3, in which the sliding block 37 is received longitudinally movable.
  • the sliding shoe 37 has a head 37.1, which merges via a shoulder 37.2 in a shaft 37.3.
  • the shaft 37.3 is longitudinally movably received in the bore 22.3, wherein the end 22.2 of the rocker arm 22 is supported on the shoulder 37.2 in a lifting movement of the rocker arm 22 in the firing mode and transfers the stroke of the firing cam 1 1 on the gas exchange valve 16 via the head 37.1.
  • a cap 54 may be provided, which is placed on one end 16.1 of the gas exchange valve 16.
  • the sliding shoe 37 can on its shaft 37.3 opposite the head 37.1 a
  • Gas exchange valves 15, 16 of the forked rocker arm 22 is substantially symmetrical, based on the two ends 22.1, 22.2 of the rocker arm 22 and the
  • Firing cam 1 executed so that the two ends 22.1, 22.2 in
  • the brake cam 12 is spaced from the firing cam 1 1 on the camshaft 10 substantially in alignment with the gas exchange valve 16 perpendicular to
  • Rotation axis 40 of the camshaft 10 is positioned.
  • the rocker arm 23 can be made substantially straight, so that an entry of lateral forces on the valve gear 36 can be avoided, whereby a low-wear operation is possible.
  • the rocker arm 23 acts on a stroke of the brake cam 12 via a transmission element 55 at the end 23.1 of the rocker arm 23 on the sliding block 37.
  • the transmission element 55 is fixedly connected to the rocker arm 23.
  • the longitudinally movable shoe 37 slides in the bore 22.3 of the non-actuated in braking mode
  • the switching device 17 is provided to convert a torque of the camshaft 10 into a force for switching between the firing operation and the braking operation. For driving by means of a control and not shown
  • Control unit includes the switching device 17 a not shown
  • Actuator by means of which the switching can be triggered. Except for the actuator, which is provided only to trigger the switching, is the
  • Switching device 17 completely mechanically formed.
  • the camshaft 10 has a separate switching cam 20.
  • the switching cam 20 is different from the firing cam 1 1 and the brake cam 12.
  • Control cam 20 is axially displaceable relative to the firing cam 1 1 and the brake cam 12 and forms a separate cam contour 18.
  • the switching cam 20 rotates with the camshaft 10.
  • the switching cam 20 is the
  • the switching cam 20 forms an active part of the switching device 17.
  • the switching cam 20 is coupled to the not further visible actuator, which is provided for triggering the switching.
  • the actuator is controlled by a not further visible processing unit of the switching device 17th driven.
  • the computing unit of the switching device 17 is formed by a part of the vehicle electronics of the motor vehicle 33. About the actuator is the
  • Switch cam 20 axially along the camshaft 10 movable.
  • the switching cam 20 is guided in a longitudinal groove 10.1 of the camshaft 10.
  • the camshaft 10 may be made substantially tubular and forms a cavity 10.2.
  • the longitudinal groove 10.1 penetrates the camshaft 10, wherein the switching cam 20 with a
  • Positioning element 20.1 is received in the longitudinal groove 10.1.
  • an actuator on the camshaft 10 for example, an actuator on the camshaft 10.
  • the switching cam 20 has two switching positions, wherein a first switching position is assigned to the firing mode and a second switching position is assigned to the braking mode.
  • the cam contour 18 of the switching cam 20 is provided in at least one operating state to act directly on a switching element 19 of the switching device 17, which is intended for direct switching between the firing and braking operation.
  • the switching device 17 has the switching element 19.
  • the switching element 19 is rotatably mounted, wherein the valve drive 36 depending on a rotational position of the switching element 19 in the
  • the switching cam 20 is provided for direct rotation of the switching element 19.
  • the switching element 19 is rotated over the rotation of the camshaft 10.
  • a bearing axis 41 of the switching element 19 extends parallel to the axis of rotation 40 of the camshaft 10.
  • the bearing axis 41 of the switching element 19 is arranged next to the axis of rotation 40 of the camshaft 10. For a rotation of the switching element 19, the switching element 19 is contacted by the switching cam 20 and rotated directly.
  • the switching element 19 of the switching device 17 is formed by a switching eccentric shaft.
  • the switching element 19 has a relation to the bearing axis 41 eccentric switching section 30.
  • the switching element 19 is designed to be crankshaft-like in the region of the eccentric switching portion 30.
  • the switching element 19 has two switching cams 43, 44, which are provided for an adjustment of the switching element 19.
  • the first switching cam 43 is assigned to the firing mode and the second switching cam 44 is assigned to the braking operation.
  • the switching cam 43, 44 are arranged directly next to each other. In principle, however, it would also be conceivable for the switching cams 43, 44 to be spaced apart from one another.
  • the first switching cam 43 is arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation 40 of the camshaft 10, in which also the switching cam 20 in the first Switch position is located.
  • the second switching cam 44 is arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation 40 of the camshaft 10, in which also the
  • Switch cam 20 is in the second switching position.
  • the switching element 19 is adjusted via the switching cam 43, 44, wherein the switching element 19 is in turn provided to transmit a switching movement via the eccentric switching section 30 on. If the switching cam 20 is in a first switching position and the valve drive 36 is in a braking mode, the first one is located
  • the switching element 19 is in a
  • the switching cam 20 is in a first switching position and the valve drive 36 is in a firing mode, the switching cam 20 and the first switching cam 43 are non-contacting. Is the
  • Switching cam 20 contacted and pushed out of an orbit of the control cam 20.
  • the switching element 19 is brought into a brake operating position. If the switching cam 20 is in a second switching position and the valve drive 36 is in a braking mode, the switching cam 20 and the second switching cam 44 are non-contacting (FIGS. 2, 7 and 13).
  • the switching device 17 has a rocker arm bearing 21 coupled directly to the shifting element 19, which has a first end position assigned to the firing operation and a second end position assigned to the braking operation.
  • the rocker arm 21 is provided for switching the operative connection between the camshaft 10 and the cam followers 13, 14.
  • the Kipphebellagerung 21 is used in particular for supporting the rocker arms 22, 23 and sets for the rocker arm 22, the rocker shaft 24 and for the rocker arm 23 to the rocker arm 24th
  • rocker shaft 25 fixed about which the corresponding rocker arm 22, 23 is pivotally mounted.
  • the rocker axes 24, 25 are parallel to the
  • Rotation axis 40 of the camshaft 10 ( Figures 2 to 1 1).
  • the rocker arm bearing 21 comprises a pivotably mounted bearing element 28.
  • the rocker arm bearing 21 comprises a bearing element 28 on which the rocker arms 22, 23 are mounted (compare FIGS. 2, 7 and 12).
  • the storage element 28 itself is pivotally mounted.
  • a bearing axis 38 about which the bearing element 28 is pivotable is arranged parallel to the rocker axes 24, 25.
  • the rocker shaft 24 and the rocker shaft 25 are provided at an angle to each other about the bearing axis 38 of the bearing element 28.
  • the bearing element 28 is mounted in a housing, not shown, of the valve gear 36. The housing is attached to the cylinder head.
  • the bearing element 28 is designed in the form of a U-shaped bracket, wherein ends 39, 39 'of the bearing element 28, which are oriented parallel to the axis of rotation 40 of the camshaft 10, serve for mounting about the bearing axis 38, and wherein the rocker arms 22, 23 at a substantially parallel to the camshaft 10 extending part of the bearing element 28 are connected.
  • the ends 39, 39 'of the bearing element 28 are formed in the form of bearing journals and are rotatably received in not further visible bearings of the housing. Furthermore, the
  • Switching element 19 two mutually opposite ends 19.1, 19.2.
  • the ends 19.1, 19.2 of the switching element 19 are also formed in the form of bearing pins and rotatably received in not further visible, further bearings of the housing.
  • the camshaft 10 is also rotatably received in not further visible bearings of the housing. It is also conceivable that the camshaft in a known manner
  • Cylinder head is rotatably mounted and the remaining components of the valve gear 36 are received in the housing connected to the cylinder head.
  • the bearing axis 38 of the bearing element 28 is offset parallel to the axis of rotation 40 of the camshaft 10 oriented. In the first end position is the for the
  • Firing cam 1 1 passes without effect under the cam follower 13.
  • the bearing element 28 By pivoting the bearing element 28 from one end position to the other end position, the position of the respective rocker axes 24, 25 to the rotation axis 40 of the camshaft 10 is changed. While the one rocker shaft 24, 25 and the associated rocker arm 22, 23 is located in the one end position closer to the axis of rotation 40 of the camshaft 10 and provides contact between the one cam follower 13, 14 with the respective cam 1 1, 12, is the other rocker shaft 24, 25 and the
  • a pivoting movement of the bearing element 28 is limited by the two mechanical stops which define the two end positions of the rocker arm 21.
  • the stops limit the pivotal movement of the bearing element 28. Accordingly limit the stops the pivotal movement of the bearing element 28 from the first end position in the firing mode in the second end position during braking operation.
  • Shift gate 29 extends perpendicular to the bearing axis 38 of the bearing element 28.
  • the shift gate 29 is formed by a straight, elongated recess.
  • Bearing element 28 is adjusted via the shift gate 29.
  • the bearing element 28 is in the first end position or the second end position.
  • the eccentric shift portion 30 is accordingly dependent on a rotational position of the switching element 19 at a first end of the shift gate 29 or at the second end of the shift gate 29.
  • the eccentric shift portion 30 slides through the shift gate 29 from one end to the other , In this case, the bearing element 28 is rotated from one end position to the other end position (see Figures 3, 5, 8, 10 and 12).
  • valve drive 36 has a retaining spring 56.
  • Retaining spring 56 is at its one end 56.1 by means of a holding element 57 on the
  • the holding member 57 may be designed in a suitable manner, for example in the form of a cap screw.
  • the retaining spring 56 brings a
  • the retaining spring 56 is located with its other end 56.2 in a groove 19.3 of the switching portion 30 at.
  • the groove 19.3 is provided substantially between the bearing element 28 and switching section 30, wherein by means of
  • the retaining spring 56 is designed in the form of a torsion spring, wherein other forms of a retaining spring are conceivable.
  • the groove 19.3 is provided as an at least partially circumferential groove on the Umschaltnocken 43 opposite end of the switching portion 30.
  • the switching portion 30 is formed substantially in the shape of a cylinder, wherein the switching portion 30 at least partially merges into the switching cam 43.
  • the adjustment of the engine brake device is therefore not a
  • Switch cam 20 shown in the camshaft 10.
  • the shift operation of an electro-mechanically actuated decompression engine brake the switching operation with the separate switching cam 20, which is located on the camshaft 10, and the switching element 19, which acts as a link between the
  • Camshaft housing and the rotatably mounted bearing element 28 acts, shown. Due to the arrangement of switching cam 20 and switching element 19 is a kinematic coupling between the rotary camshaft movement, in particular exhaust camshaft movement, and the rotation of the
  • Storage element 28 made and thus repealed the pendency of the switching movement of the exhaust valve lift.
  • rocker arm bearing 21 has two bearing screws 26, 26 '.
  • Bearing screws 26, 26 ' are identical. In principle, however, an at least partially different design would be conceivable.
  • a geometric center of the ball head 27, 27 ' defines in each case the rocker shaft 24, 25 of the respective rocker arm 22, 23.
  • Toggle bearing 21 is mounted.
  • the bearing screws 26, 26 'therefore represent the fixed bearing pin of the ball head 27, 27', so the outer ball and the respective
  • the ball head receptacle 58, 58 ' has at its upper edge a circumferential groove 58.1, 58.1', in which a locking ring 58.2, 58.2 'can be inserted.
  • the rotatably mounted bearing element 28 is provided for receiving the bearing screws 26, 26 '.
  • the bearing screws 26, 26 ' are each limited to an adjustment of the valve clearance limited relative to the bearing element 28 adjustable.
  • the bearing screws 26, 26 ' are screwed into the bearing element 28, wherein a screwing can be changed.
  • Valve clearance can be adjusted. To prevent rotation, the bearing screws 26, 26 'each secured by means of a lock nut 60, 60' against undesired rotation in the bearing element 28 or be countered. Thus, to make the adjustment of the valve clearance, now the bearing center of the rocker arm 22, 23, so the rocker shaft 24, 25 so moved by means of the respective bearing screws 26, 26 'that the distance of the respective rocker arm 22, 23 to the camshaft 10 and the valve side Tap varies.
  • the bearing screws 26, 26 'each have an oil passage 31.
  • the oil passages 31 are each provided, depending on a position of the respective bearing screws 26, 26 'relative to the respective associated rocker arm 22, 23 an engine side
  • Supply pressure supply 48 to the respective associated rocker arm 22, 23 provide.
  • the oil passages 31 are each provided depending on a position of the respective bearing screws 26, 26 'relative to the respective associated rocker arm 22, 23, the motor-side pressure oil supply 48 at oil demand points of the respectively associated
  • Bearing screws 26, 26 are rotated in adjustment of the modes of fired and braked operations relative to the rocker arms 22, 23, which allows control of the oil flow through the design of the oil well. This in turn reduces the total oil requirement for the rocker arms 22, 23 to the rocker arms 22, 23 which are activated in the respective operating mode.
  • the rocker arms 22, 23, which are therefore not required in the current operating state, are excluded from an oil feed. This can be done in particular without additional valves.
  • FIGS. 6 and 11 show, by way of example, the oil supply of the rocker arms as a function of the operating mode of the internal combustion engine 35. Both figures show a sectional view of the rocker arm 23.
  • FIG. 6 shows the bearing element 28 in its end position for the fired operation.
  • the rocker arm 22, not shown transmits a stroke of the firing cam 1 1 on the gas exchange valves 15, 16. The shown
  • Rocker arm 23 has with its cam follower 14 no contact with the brake cam 12 and thus is not moved.
  • the pressure oil supply 48 is further connected to the oil passage 31 in the bearing screw 26 '.
  • Rocker arm 23 is a connection to an oil supply line 59 to the
  • the oil supply line 59 is in the
  • the bearing element 28 is shown in its end position for the braked operation.
  • the rocker arm 22, not shown, no hub of the firing cam 1 1 transmits to the gas exchange valves 15, 16, while the rocker arm 23 shown with its cam follower 14 has contact with the brake cam 12 and thus transmits a stroke of the brake cam 12 to the gas exchange valve 16.
  • the pressure oil supply 48 is connected to the oil passage 31 in the bearing screw 26 'and the oil passage 31 is in register with the oil supply line 59.
  • the rocker arm 23 moves to ensure sufficient coverage or escape of the oil passage 31 and the oil supply line 59 and thus to allow a constant oil supply at a tilting movement of the rocker arm 23, the bearing screw 26 'at the end of the oil passage 31 at its ball head 27 to the outside opening cone-shaped extension 61 of the oil passage 31.
  • the rocker arm 22 for the fired operation is carried out analogously to the rocker arm 23.
  • the rocker arm 23 has a locking element 32 for the braking operation.
  • the locking element 32 is provided to a locking of the associated rocker arm 23 relative to the rocker arm 21 in at least one position.
  • the locking element 32 is provided to a locking of the rocker arm 23 for the braking operation relative to the respective associated bearing screw 26 'in a deactivated or fired operation.
  • the locking member 32 is provided to lock the rocker arm 23 in a firing operation (FIG. 6).
  • the locking element 32 is formed by one of the associated bearing screws 26 'facing spring-loaded ball.
  • the locking element 32 is provided next to the oil supply line 59 in the rocker arm 22, 23 in the ball head receptacle 58.
  • the locking of the locking element 32 is nondestructive releasable upon application of a defined release force by the switching cam 20, which exceeds a locking force.
  • the locking element 32 is provided to the
  • Tilt lever bearing 21 in each case to hold in the first end position.
  • the locking element 32 is integrated directly in the ball joint between the bearing screws 26 'and the rocker arm 23 (see Figures 6 and 1 1).
  • the locking element 32 is further provided to turn off in a locked state an oil flow of the oil passage 31 of the bearing screw 26 '.
  • An end of the oil channel 31 facing the rocker arm 23 is covered directly by the ball of the locking element 32.
  • the locking element 32 is intended to lock in a locked state in the oil passage 31 of the bearing screw 26 '.
  • About the latching takes place both a shutdown of the oil flow, as well as a lock.
  • the outwardly opening cone-shaped extension 61 of the oil passage 31 forms to the rocker arm 23 facing the end of a corresponding locking cone.
  • the locking element 32 therefore sets in the engaged position simultaneously from the oil flow and releases it in the activated position again (see Figures 6 and 1 1).
  • the rocker arm 22 for the fired operation is carried out analogously to the rocker arm 23.
  • FIG. 14 shows a flow diagram of a method for operation of the valve train 36.
  • the method is analogous to the already described description and operation of the valve train 36.
  • a direct switchover between the firing mode and the brake mode by means of the separate cam contour 18 of a camshaft 10 of the valve gear 36 directly to the switching element 19 of the Switching 17 acted.
  • the switching cam 20 is brought into a switch position corresponding to the desired operating state, that is to say a braking operation or a firing operation. If the valve drive 36 is already in the corresponding operating state, the switching cam 20 and the switching element 19 are contactless in the further method step 50.
  • the valve gear 36 is not yet in the corresponding
  • the switching cam 20 contacted in a rotation of the camshaft 10 in a second method step 51, the corresponding switching cam 43, 44 of the switching element 19, which is located in the same plane and rotates the switching element 19 accordingly. Due to the rotation of the switching element 19, the bearing element 28 changes the end position in a third method step 52.
  • Firing cam 1 1 or brake cam 12 contacted from the associated firing cam 1 1 or brake cam 12 lifted and the rocker arm 22, 23 which was previously lifted from its associated firing cam 1 1 or brake cam 12 against its associated firing cam 1 1 or
  • Firing operation and braking operation is carried out and it may be the first
  • Step 49 are repeated.

Landscapes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb mit zumindest einer Nockenwelle (10), die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken (11) und zumindest einem Bremsnocken (12) aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken (11) zugeordneten Nockenfolger (13), der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken (12) zugeordneten Nockenfolger (14), der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung (17), die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten, wobei die Nockenwelle (10) einen separaten Schaltnocken (20) aufweist, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, direkt auf ein Schaltelement (19) der Umschaltvorrichtung (17) zu wirken, welches zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vorgesehen ist.

Description

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Nutzfahrzeugs.
Aus der DE 10 2013 019 000 A1 ist bereits ein Ventiltrieb mit zumindest einer
Nockenwelle, die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem
Befeuerungsnocken und zumindest einem Bremsnocken aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten, bekannt. Die Umschaltvorrichtung ist dazu vorgesehen, ein Drehmoment der Nockenwelle in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen.
Die bekannte Ausführung des Ventiltriebs stellt eine rein mechanische Umschaltung zwischen zwei verschiedenen Ventilerhebungen dar. Die Nockenfolger sind funktional einer bestimmten Ventilerhebung zugeordnet, d.h. ein Nockenfolger für die befeuerte Erhebung und ein Weiterer für die Bremserhebung. Die Lagerung der Nockenfolger erfolgt auf einer gemeinsamen Kipphebelachse, die zudem drehbar im Motorgehäuse gelagert ist. Die Nockenfolger selbst sind auf dieser Achse mit einem Mittenversatz zur Drehachse der Kipphebelachse gelagert, so dass es zu einer Verschiebung der
Kipphebel-Mittelachsen relativ zur Nockenwellenachse kommt, wenn die Kipphebelachse gedreht wird. Diese Drehung bewirkt eine gegenläufige Verschiebung der Kipphebellager, so dass diese wechselseitig mit der Nockenwelle in Kontakt kommen. Damit wird eine Umschaltung zwischen verschiedenen Ventilerhebungen erreicht, die voneinander unabhängig sind und keine gemeinsame Grundkreisphase besitzen müssen. Die synchrone Verdrehung der Kipphebelachse zu einem bestimmten Steuerzeitpunkt wird durch die Nockenerhebung eines Nockenfolgers selbst hervorgerufen, d.h. die Lagerkraft erzeugt ein entsprechendes Verstellmoment an der Kipphebelachse durch das diese entsprechend verdreht wird. Da die Nockenerhebung stetig ist, wird die
Kipphebelachse ebenfalls harmonisch und kontinuierlich verstellt. Zudem erfolgt die Verstellung zum gleichen Zeitintervall, in dem eine reguläre Ventilerhebung stattfinden würde. Das Umschalten zwischen beiden Nockenprofilen erfolgt über die Entriegelung der Endpositionen der Kipphebelachse. Bei einer ausgelösten Entriegelung erfolgt bei der nächsten Nockenerhebung eine Drehung, die bis zum Erreichen der gegenüberliegenden Endposition ausgeführt wird und die Verriegelung wieder selbsttätig arretiert.
Die Auslösung des Schaltvorgangs, d.h. die Entriegelung der Kipphebelachse, wird durch eine nockenwellensynchrone Auslösevorrichtung sichergestellt. Diese wird konstruktiv so ausgeführt, dass der Steuerzeitpunkt für die Hin- und Rückschaltung um die Länge der halben Nockenerhebung verschoben ist. Damit wird erreicht, dass bei der Hinschaltung aus dem befeuerten Modus die Öffnungsflanke der als solchen verwendeten Schaltnocke einer Ventilerhebung die Verdrehung der Kipphebelachse in den Bremsmodus bewirkt und entsprechend der Rückschaltung die Schließflanke derselben als solchen
verwendeten Schaltnocke einer Ventilerhebung die Rückdrehung in den befeuerten Modus bewirkt, wobei hier entweder die Nockenerhebung des Bremsprofils oder eine Rückstellfeder das entsprechende Moment an der Kipphebelachse hervorruft.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen vorteilhaft flexiblen und zuverlässigen Ventiltrieb bereitzustellen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße
Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung geht aus von einem Ventiltrieb mit zumindest einer Nockenwelle, die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken und zumindest einem Bremsnocken aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken
zugeordneten Nockenfolger, der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken zugeordneten Nockenfolger, der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen
Gaswechselventils vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten. Es wird vorgeschlagen, dass die Nockenwelle einen separaten Schaltnocken aufweist, welche in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, direkt auf ein
Schaltelement der Umschaltvorrichtung zu wirken, welches zu einer direkten
Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Umschaltvorrichtung dazu vorgesehen, ein Drehmoment der Nockenwelle in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen. Dadurch kann das Drehmoment und/oder die Drehbewegung der Nockenwelle genutzt werden, wodurch auf eine Aktuatorik, welche die Kraft zur Umschaltung beispielsweise in Form eines Hydraulikdrucks bereitstellt, verzichtet werden kann. Vorzugsweise ist das Schaltelement der Umschaltvorrichtung zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb zu einer Verstellung einer Lage der Nockenfolger vorgesehen. Bevorzugt ist das Schaltelement der Umschaltvorrichtung zu einer direkten Umschaltung zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb zu einer Verstellung der Positionen der Drehachsen der Nockenfolger vorgesehen. Vorzugsweise ist die Schaltnocken zu einer Verstellung des Schaltelements und einer damit verbundenen Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb zu einer direkten Kontaktierung des Schaltelements vorgesehen. Es sind verschiedene, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltungen des Schaltelements denkbar, wie beispielsweise als ein Schalthebel und/oder als eine Schaltwelle. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Ventiltriebs kann insbesondere eine von dem Befeuerungsnocken und dem
Bremsnocken unabhängige Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erreicht werden. Durch die Anordnung des Schaltnockens und des Schaltelements kann insbesondere eine kinematische Kopplung zwischen der
Nockenwellenbewegung und der Drehung der unabhängigen Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb hergestellt werden. Es kann insbesondere eine gezielte Auslegung der unabhängigen Umschaltung zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb ermöglicht werden. Unter einer
„Nockengruppe" soll dabei eine Gruppe von Nocken verstanden werden, welche alle für einen Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehene Nocken umfasst, die die
Nockenwelle aufweist. Unter einem„Befeuerungsbetrieb" soll insbesondere eine
Ansteuerung der Gaswechselventile für einen befeuerten Betrieb verstanden werden. Unter einem„Bremsbetrieb" soll insbesondere eine Ansteuerung der Gaswechselventile für einen Bremsbetrieb verstanden werden, bei dem eine Kompressionsarbeit innerhalb der Zylinder für den Bremsbetrieb genutzt wird. Der Befeuerungsbetrieb und der Bremsbetrieb unterscheiden sich dabei insbesondere in Ansteuerzeiten für die
Gaswechselventile. Unter einer„Umschaltvorrichtung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Mechanik verstanden werden, welche für eine Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vorgesehen ist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Ferner soll in diesem Zusammenhang unter eines "separaten Schaltnockens" insbesondere eine von dem Befeuerungsnocken und dem Bremsnocken verschiedener, insbesondere
unabhängiger, Schaltnocken verstanden werden. Vorzugsweise weist der separate Schaltnocken zumindest einen von dem Befeuerungsnocken und dem Bremsnocken verschiedenen Nocken auf.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schaltelement der Umschaltvorrichtung von einer Schaltexzenterwelle gebildet ist. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft zuverlässige Ausbildung des Schaltelements erreicht werden. Es kann insbesondere ein Schaltelement bereitgestellt werden, mittels welchem eine vorteilhaft hohe Umschaltkraft aufbracht werden kann. Vorzugsweise kann dadurch eine Umschaltkraft vorteilhaft über eine Exzentrizität eingestellt werden. Es kann insbesondere ein vorteilhaft vielseitiges
Schaltelement bereitgestellt werden. Unter einer„Schaltexzenterwelle" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Schaltwelle verstanden werden, welche zumindest einen gegenüber einer Lagerachse der Schaltwelle exzentrischen Schaltabschnitt aufweist. Vorzugsweise ist der exzentrische Schaltabschnitt kurbelwellenartig ausgebildet. Bevorzugt weist die Schaltexzenterwelle zudem zumindest einen Schaltnocken auf, welcher zu einer Verstellung der Schaltexzenterwelle vorgesehen ist. Besonders bevorzugt wird die Schaltexzenterwelle über den zumindest einen Schaltnocken verstellt, wobei die Schaltexzenterwelle wiederum dazu vorgesehen ist, eine Schaltbewegung über den exzentrischen Schaltabschnitt weiter zu übertragen. Grundsätzlich wäre es auch denkbar, dass die Schaltexzenterwelle mehrere exzentrische Schaltabschnitte aufweist, wobei einer der exzentrischen Schaltabschnitte zu einer Verstellung der
Schaltexzenterwelle vorgesehen ist.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Schaltnocken der Nockenwelle gegenüber dem Befeuerungsnocken und dem Bremsnocken axial verschiebbar ausgebildet ist und eine separate Nockenkontur ausbildet. Vorzugsweise ist die separate Nockenkontur von einer Kontur des Schaltnockens gebildet. Besonders bevorzugt weist der zumindest eine Schaltnocken zumindest zwei Schaltstellungen auf, wobei eine erste Schaltstellung dem Befeuerungsbetrieb zugeordnet ist und eine zweite Schaltstellung dem Bremsbetrieb zugeordnet ist. Eine Schaltstellung ist dabei insbesondere durch eine definierte Position relativ zu dem Befeuerungsnocken und dem Bremsnocken definiert. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft schnelle Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erreicht werden. Es kann insbesondere eine vorteilhaft direkte Umschaltung erreicht werden. Ferner kann dadurch eine vorteilhaft einfache
Umschaltung erreicht werden, insbesondere wenn jedem Betriebszustand eine
Schaltstellung zugeordnet ist.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Umschaltvorrichtung eine direkt mit dem
Schaltelement gekoppelte Kipphebellagerung aufweist, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist. Vorzugsweise ist das Schaltelement, insbesondere der exzentrische
Schaltabschnitt in einer Nut, insbesondere in einer Kulisse, der Kipphebellagerung geführt. Dadurch kann die Umschaltvorrichtung besonders einfach mechanisch ausgebildet werden. Durch eine solche Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Endlage der Kipphebellagerung festlegt, ob der Befeuerungsbetrieb oder der
Bremsbetrieb geschaltet wird, wodurch zur Umschaltung lediglich die Kipphebellagerung von der einen Endlage in die andere Endlage geschaltet werden muss. Dadurch kann die Umschaltung einfach auf mechanische Weise realisiert werden, ohne dass die
Umschaltvorrichtung einen weiteren Aktuator benötigt, wodurch eine einfache und robuste Umschaltvorrichtung benötigt wird. Unter einer„Kipphebellagerung" soll dabei insbesondere eine Lagerung für Kipphebel zur Betätigung der Gaswechselventile verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, bei einer Betätigung der
Gaswechselventile auf die Kipphebel wirkende Betätigungskräfte aufzunehmen und abzuleiten.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass der Ventiltrieb zumindest zwei jeweils einen der Nockenfolger aufweisende Kipphebel aufweist, die zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils jeweils um eine durch die Kipphebellagerung festgelegte
Kipphebelachse verschwenkbar sind. Vorzugsweise sind die Kipphebel zu einer direkten Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils vorgesehen. Durch Anbindung der Kipphebel an die zwischen der ersten Endlage und der zweiten Endlage umschaltbare Kipphebellagerung kann erreicht werden, dass je nach Endlage der eine Kipphebel oder der andere Kipphebel in Wirkverbindung mit der Nockenwelle steht, wodurch einfach zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umgeschaltet werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Kipphebellagerung zumindest eine Lagerschraube aufweist, mit einem Kugelkopf zu einer um die Kipphebelachse verschwenkbare
Lagerung zumindest eines der Kipphebel. Vorzugsweise ist die zumindest eine
Lagerschraube von einer Kugelkopfschraube gebildet. Bevorzugt definiert ein geometrischer Mittelpunkt des Kugelkopfs die Kipphebelachse. Besonderes bevorzugt bildet der Kugelkopf der Lagerschraube zusammen mit einer Kugelkopfaufnahme des zugeordneten Kipphebels ein Kugelgelenk aus, über welches der entsprechende
Kipphebel an der Kipphebellagerung gelagert ist. Die Lagerschraube ist insbesondere in einen Grundkörper der Kipphebellagerung eingeschraubt, wobei eine Einschraubtiefe verändert werden kann. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft flexible Lagerung zumindest eines der Kipphebel bereitgestellt werden. Vorzugsweise kann dadurch insbesondere eine Lagerung bereitgestellt werden, über welche vorteilhaft Toleranzen ausgeglichen werden können. Ferner kann dadurch insbesondere eine vorteilhaft einfache Montage erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kipphebellagerung zumindest ein drehbar gelagertes Lagerungselement zu einer Aufnahme der zumindest einen Lagerschraube aufweist, wobei die Lagerschraube zu einer Einstellung des Ventilspiels begrenzt relativ zu dem Lagerungselement verschiebbar ausgebildet ist. Vorzugsweise bildet das drehbar gelagerte Lagerungselement einen Grundkörper der Kipphebellagerung. Das
Lagerungselement ist insbesondere gegenüber einem Gehäuse drehbar gelagert.
Bevorzugt ist die zumindest eine Lagerschraube in das Lagerungselement, insbesondere in ein Innengewinde des Lagerungselements, eingeschraubt. Besonders bevorzugt kann durch Veränderung einer Einschraubtiefe der Lagerschraube ein Ventilspiel eingestellt werden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft einfache und flexible Verstellung des Ventilspiels erreicht werden. Es kann insbesondere eine konstruktiv einfache Einstellung des Ventilspiels erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Lagerungselement der Kipphebellagerung eine Schaltkulisse aufweist, in welcher ein exzentrischer
Schaltabschnitt des Schaltelements der Umschaltvorrichtung geführt ist. Vorzugsweise ist die Schaltkulisse insbesondere von einer länglichen Ausnehmung gebildet, in welcher ein exzentrischer Schaltabschnitt des Schaltelements geführt ist. Bevorzugt wird über die Schaltkulisse eine Schaltbewegung, insbesondere eine Schaltdrehung, des
Schaltelements auf das Lagerungselement übertragen. Dadurch kann die
Umschaltvorrichtung besonders einfach mechanisch ausgebildet werden. Durch eine solche Ausgestaltung kann erreicht werden, dass die Endlage der Kipphebellagerung bzw. des Lagerungselements festlegt, ob der Befeuerungsbetrieb oder der Bremsbetrieb geschaltet wird, wodurch zur Umschaltung lediglich die Kipphebellagerung von der einen Endlage in die andere Endlage geschaltet werden muss. Dadurch kann die Umschaltung einfach auf mechanische Weise realisiert werden, ohne dass die Umschaltvorrichtung einen weiteren Aktuator benötigt, wodurch eine einfache und robuste
Umschaltvorrichtung benötigt wird.
Es wird ferner vorgeschlagen, dass die zumindest eine Lagerschraube zumindest einen Ölkanal aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Lage relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel eine motorseitige Druckölversorgung an dem Kipphebel bereitzustellen. Vorzugsweise ist der Ölkanal dazu vorgesehen, abhängig von einer Lage relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel eine motorseitige Druckölversorgung an Ölbedarfsstellen des Kipphebels, wie der Kipphebelrolle oder des Gleitschuhkontakts, bereitzustellen. Vorzugsweise endet der Ölkanal abhängig von einer Lage relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel an verschiedenen Stellen des Kipphebels. Bevorzugt ist der Ölkanal in zumindest einer Lage relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel mit einem Ölkanal des Kipphebels verbunden. Dadurch kann insbesondere eine vorteilhaft zuverlässige Ölversorgung bereitgestellt werden. Es kann insbesondere vorteilhaft eine bedarfsgerechte Ölversorgung, insbesondere abhängig von einem Betriebszustand, bereitgestellt werden. Unter einem„Ölkanal" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Kanal verstanden werden, welcher zu einer Führung von Öl, insbesondere von Motoröl, vorgesehen ist. Vorzugsweise soll darunter insbesondere ein Kanal verstanden werden, durch welchen passiv oder aktiv Öl, insbesondere Motoröl, geführt werden kann.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass zumindest einer der Kipphebel zumindest ein
Arretierelement aufweist, welches zu einer Arretierung des Kipphebels relativ zu der Kipphebellagerung in zumindest einer Lage vorgesehen ist. Vorzugsweise ist das Arretierelement insbesondere dazu vorgesehen, den Kipphebel, insbesondere den Kipphebel für einen Bremsbetrieb, in einem Befeuerungsbetrieb zu arretieren. Bevorzugt ist das Arretierelement zu einer Arretierung des Kipphebels an dem Kugelkopf der Lagerschraube vorgesehen. Besonders bevorzugt ist das Arretierelement von einem federnden Druckstück, insbesondere von federbelasteten Kugeln, gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung denkbar. Vorzugsweise ist die Arretierung bei Aufbringen einer definierten Lösekraft, welche eine Arretierkraft überschreitet, zerstörungsfrei lösbar. Das Arretierelement ist insbesondere dazu vorgesehen, die Kipphebellagerung in einer Endlage zu halten.
Dadurch kann insbesondere eine zuverlässige Arretierung erreicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Arretierelement dazu vorgesehen ist, in einem Arretierzustand einen Ölfluss des Ölkanals abzustellen. Vorzugsweise ist das Arretierelement dazu vorgesehen, in einem Arretierzustand den Ölkanal direkt abzudecken. Bevorzugt ist das Arretierelement dazu vorgesehen, in einem
Arretierzustand in den Ölkanal der Lagerschraube einzurasten. Dadurch kann
insbesondere eine zuverlässige Abstellung des Ölflusses erreicht werden. Ferner kann dadurch insbesondere das Arretierelement für mehrere Zwecke genutzt werden.
Hierdurch kann wiederum eine Anzahl von Bauteilen gering gehalten werden.
Ferner geht die Erfindung aus von einem Verfahren zum Betrieb des Ventiltriebs. Es wird vorgeschlagen, dass zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb mittels eines separaten Schaltnockens einer Nockenwelle des Ventiltriebs direkt auf ein Schaltelement der Umschaltvorrichtung gewirkt wird. Dadurch kann insbesondere eine von dem Befeuerungsnocken und dem Bremsnocken
unabhängige Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erreicht werden. Durch die Anordnung des Schaltnockens und des Schaltelements kann insbesondere eine kinematische Kopplung zwischen der Nockenwellenbewegung und der Drehung der unabhängigen Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb hergestellt werden. Es kann insbesondere eine gezielte Auslegung der unabhängigen Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb ermöglicht werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem
erfindungsgemäßen Ventiltrieb,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebs in einem Befeuerungsbetrieb von vorne,
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebs in einem Befeuerungsbetrieb von hinten,
Fig. 4 den Ventiltrieb in einem Befeuerungsbetrieb in einer Frontansicht,
Fig. 5 einen Teilausschnitt des Ventiltriebs in einem Befeuerungsbetrieb in einem
Querschnitt entlang der Schnittlinie V-V, Fig. 6 den Ventiltrieb in einem Befeuerungsbetrieb in einem Querschnitt entlang der Schnittlinie Vl-Vl,
Fig. 7 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebs in einem Bremsbetrieb von vorne,
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Ventiltriebs in einem Bremsbetrieb von hinten,
Fig. 9 den Ventiltrieb in einem Bremsbetrieb in einer Frontansicht,
Fig. 10 einen Teilausschnitt des Ventiltriebs in einem Bremsbetrieb in einem
Querschnitt entlang der Schnittlinie X-X,
Fig. 1 1 den Ventiltrieb in einem Bremsbetrieb in einem Querschnitt entlang der
Schnittlinie Xl-Xl,
Fig. 12 ein Lagerungselement einer Kipphebellagerung einer Umschaltvorrichtung des erfindungsgemäßen Ventiltriebs in einer perspektivischen Darstellung,
Fig. 13 ein Schaltelement der Umschaltvorrichtung des erfindungsgemäßen
Ventiltriebs in einer perspektivischen Darstellung und
Fig. 14 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb des erfindungsgemäßen Ventiltriebs.
Die Figur 1 zeigt schematisch ein Kraftfahrzeug 33. Das Kraftfahrzeug 33 ist von einem Nutzfahrzeug, insbesondere von einem Lastkraftwagen (LKW), gebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausbildung des Kraftfahrzeugs 33 denkbar. Das Kraftfahrzeug 33 umfasst einen Antriebsstrang, über welchen Antriebsräder 34 des Kraftfahrzeugs 33 angetrieben werden. Der Antriebsstrang umfasst eine Brennkraftmaschine 35. Ferner weist das Kraftfahrzeug 33 ein nicht näher bezeichnetes Mehrstufengetriebe auf. Die Brennkraftmaschine 35 weist eine
angetriebene Kurbelwelle auf, welche mit einem Getriebeeingangselement des
Mehrstufengetriebes verbunden ist. Das Mehrstufengetriebe bildet einen Teil des
Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs 33. Die Brennkraftmaschine 35 umfasst zumindest einen Ventiltrieb 36. Vorzugsweise umfasst die Brennkraftmaschine 35 mehrere
Ventiltriebe 36. Die Brennkraftmaschine 35 ist dazu vorgesehen, eine chemische Energie in eine Bewegungsenergie umzuwandeln, die insbesondere zum Vortrieb eines
Kraftfahrzeugs 33 dient.
Die Figuren 2 bis 13 zeigen den Ventiltrieb 36 der Brennkraftmaschine 35. Der Ventiltrieb 36 umfasst eine Nockenwelle 10, die für einen Befeuerungsbetrieb und einen
Bremsbetrieb vorgesehen ist. Die Nockenwelle 10 ist als Auslassnockenwelle ausgebildet. Die Nockenwelle 10 ist dazu vorgesehen, Gaswechselventile 15, 16 für nicht näher dargestellte Zylinder der Brennkraftmaschine 35 zu betätigen.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Brennkraftmaschine 35 je Zylinder zwei Gaswechselventile 15, 16, die als Auslassventile ausgebildet sind. Die Nockenwelle 10 umfasst zumindest eine Nockengruppe mit einem Befeuerungsnocken 1 1 und einem Bremsnocken 12. Die Nockenwelle 10 umfasst je Zylinder eine Nockengruppe zur Betätigung der zwei Gaswechselventile 15, 16. In dem Ausführungsbeispiel sind lediglich der Befeuerungsnocken 1 1 und der Bremsnocken 12 eines Zylinders dargestellt. Weitere nicht näher dargestellte Zylinder weisen analog ausgebildete Nocken auf.
Des Weiteren umfasst die Brennkraftmaschine 35 je Zylinder mindestens ein weiteres Gaswechselventil, das als Einlassventil ausgebildet ist und von einem weiteren Ventiltrieb betätigt wird. Vorzugsweise sind für jeden Zylinder zwei Einlassventile vorgesehen, die von einer Einlassnockenwelle betätigt werden. Der weitere Ventiltrieb und die
Einlassventile sind in den Figuren nicht näher dargestellt.
Die Gaswechselventile 15, 16 und die Einlassventile sind in bekannter Weise in einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf der Brennkraftmaschine aufgenommen.
Der Befeuerungsnocken 1 1 ist dazu vorgesehen, in einem Befeuerungsbetrieb die Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen. Der Bremsnocken 12 ist dazu vorgesehen, in einem Bremsbetrieb mindestens eines der Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen. Der
Befeuerungsnocken 1 1 und der Bremsnocken 12 weisen unterschiedliche Nockenkurven auf. Die Nockenkurve des Befeuerungsnockens 1 1 weist eine Erhebung auf, die insbesondere dazu vorgesehen ist, die Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen, während ein Kolben in dem entsprechenden Zylinder von einem unteren Totpunkt in einen oberen Totpunkt bewegt wird, um Abgas über die Gaswechselventile 15, 16 aus dem Zylinder in einem Ausstoßtakt auszustoßen. Die Nockenkurve des Bremsnockens 12 ist zumindest dazu vorgesehen, mindestens eines der Gaswechselventile 15, 16 zu öffnen, nachdem der Kolben in dem entsprechenden Zylinder von dem unteren Totpunkt in den oberen Totpunkt bewegt wurde, um die dabei verdichtete Luft bzw. Verbrennungsluft in einem Kompressionstakt über das mindestens ein Gaswechselventil 15, 16 abzulassen. Die Verbrennungsluft wird vor dem Kompressionstakt in einem Ansaugtakt über die
Einlassventile in den Zylinder eingelassen. Die Motorbremswirkung entsteht durch das Ablassen der komprimierten Verbrennungsluft am Ende des Kompressionstakts, die im darauffolgenden Arbeitstakt nicht mehr zur Beschleunigung eines Kolbens von dem oberen Totpunkt zum unteren Totpunkt genutzt werden kann. Die in den Figuren 2 bis 13 dargestellte Nockenkurve des Bremsnockens 12 der erfindungsgemäßen
Motorbremsvorrichtung weist beispielsweise zwei Erhebungen auf. Die Erhebungen sind dabei als Bremserhebungen und/oder Nachladeerhebungen ausgebildet. Der in den Figuren 2 bis 14 dargestellte Ventiltrieb 36 ist damit als 2-Takt-Motorbremse mit
Nachladung ausgeführt. Selbstverständlich kann der Ventiltrieb 36 für einen Bremsbetrieb auch als 4-Takt-Motorbremse mit nur einer Bremserhebung und einer optionalen
Nachladeerhebung ausgeführt werden. Auf die Funktionsweise und Wirkung von Bremsund Nachladenocken wird nicht näher eingegangen, da sie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind.
Der Ventiltrieb 36 weist einen dem Befeuerungsnocken 1 1 zugeordneten Nockenfolger 13 auf, der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 vorgesehen ist. Ferner weist der Ventiltrieb 36 einen dem Bremsnocken 12 zugeordneten Nockenfolger 14 auf, der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung eines der
Gaswechselventile 15, 16 vorgesehen ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 bis 14 wird im Bremsbetrieb lediglich das Gaswechselventil 16 betätigt. Der Nockenfolger 13, der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehen ist, ist dabei lediglich für eine Wirkverbindung mit dem Befeuerungsnocken 1 1 vorgesehen. Der Nockenfolger 14, der für den Bremsbetrieb vorgesehen ist, ist lediglich zur Wirkverbindung mit dem
Bremsnocken 12 vorgesehen.
Des Weiteren weist der Ventiltrieb 36 eine Umschaltvorrichtung 17 auf, die dazu vorgesehen ist, zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten. Die Umschaltvorrichtung 17 ist dazu vorgesehen, zwischen einer Betätigung beider Gaswechselventile 15, 16 durch den Befeuerungsnocken 1 1 und einer Betätigung des einzelnen Gaswechselventils 16 durch den Bremsnocken 12 umzuschalten. Die
Umschaltvorrichtung 17 ist dabei dazu vorgesehen, zwischen einem Abgriff der
Nockenkurve des Befeuerungsnockens 1 1 durch den zugeordneten Nockenfolger 13 und einem Abgriff der Nockenkurve des Bremsnockens 12 durch den zugeordneten
Nockenfolger 14 hin und her zu schalten. Die Umschaltvorrichtung 17 ist lediglich zur Umschaltung der Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 des einen Zylinders vorgesehen. Für die weiteren Zylinder kann der Ventiltrieb 36 grundsätzlich weitere, analog ausgebildete Umschaltvorrichtungen aufweisen.
Der Ventiltrieb 36 umfasst zwei dem Zylinder zugeordnete Kipphebel 22, 23. Den
Kipphebeln 22, 23 sind jeweils die Nockenfolger 13, 14 zugeordnet. Die Motorbremsvorrichtung umfasst zwei jeweils einen der Nockenfolger 13, 14 aufweisende Kipphebel 22, 23 auf. Die Kipphebel 22, 23 sind zur Betätigung der Gaswechselventile 15, 16 jeweils um eine durch eine Kipphebellagerung 21 festgelegte Kipphebelachse 24, 25 verschwenkbar. Der eine Kipphebel 22 ist für den Befeuerungsbetrieb vorgesehen und weist den Nockenfolger 13 auf, der zur Wirkverbindung mit dem Befeuerungsnocken 1 1 vorgesehen ist. Der andere Kipphebel 23 ist für den Bremsbetrieb vorgesehen und weist den Nockenfolger 14 auf, der zur Wirkverbindung mit dem Bremsnocken 12 vorgesehen ist. Der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehene Kipphebel 22 wirkt auf beide
Gaswechselventile 15, 16. Der für den Bremsbetrieb vorgesehene Kipphebel 23 wirkt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich auf das eine Gaswechselventil 16, kann grundsätzlich aber auch auf beide Gaswechselventile 15, 16 wirken. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 14 wirkt der Kipphebel 23 im Bremsbetrieb über einen längsverschiebbar im Kipphebel 22 gelagerten Gleitschuh 37 auf das
Gaswechselventil 16. Die beiden Kipphebel 22, 23 sind bewegungstechnisch voneinander getrennt. Je nachdem, ob der Befeuerungsbetrieb oder der Bremsbetrieb geschaltet ist, betätigt die Nockenwelle 10 den entsprechenden Kipphebel 22, 23, während der andere Kipphebel 22, 23 von der Nockenwelle 10 entkoppelt ist.
Der Befeuerungsnocken 1 1 ist im Wesentlichen mittig zwischen den beiden
Gaswechselventilen 15, 16 in axialer Erstreckung auf der Nockenwelle positioniert. Des Weiteren ist der Kipphebel 22 an seinem dem Nockenfolger 13 gegenüberliegenden Ende geteilt ausgeführt, so dass jedes der beiden Enden 22.1 , 22.2 des Kipphebels 22 jeweils eines der beiden Gaswechselventile 15, 16 betätigen kann. Dabei ist das dem Gaswechselventil 15 zugeordnete Ende 22.1 des Kipphebels 22 in direkten Kontakt mit dem Gaswechselventil 15, während das dem Gaswechselventil 16 zugeordnete Ende 22.1 des Kipphebels 22 über den Gleitschuh 37 auf das Gaswechselventil 16 einwirken kann. Dazu weist das Ende 22.1 eine Bohrung 22.3 auf, in der der Gleitschuh 37 längsbeweglich aufgenommen ist. Der Gleitschuh 37 weist einen Kopf 37.1 auf, der über einen Absatz 37.2 in einen Schaft 37.3 übergeht. Der Schaft 37.3 ist längsbeweglich in der Bohrung 22.3 aufgenommen, wobei das Ende 22.2 des Kipphebels 22 sich auf dem Absatz 37.2 bei einer Hubbewegung der Kipphebels 22 im Befeuerungsbetrieb abstützt und über den Kopf 37.1 den Hub des Befeuerungsnockens 1 1 auf das Gaswechselventil 16 überträgt. Zwischen dem Kopf 37.1 und dem Gaswechselventil 16 kann eine Kappe 54 vorgesehen sein, die auf ein Ende 16.1 des Gaswechselventils 16 aufgesetzt ist. Der Gleitschuh 37 kann an seinem Schaft 37.3 gegenüberliegend vom Kopf 37.1 ein
Sicherungselement 37.4 aufweisen, dass bei eine Montage des Kipphebels 22 ein Herausfallen des Gleitschuhs 37 aus der Bohrung 22.3 verhindert. Vorteilhafterweise wird durch die mittige Anordnung des Befeuerungsnockens 1 1 zwischen den beiden
Gaswechselventilen 15, 16 der gegabelte Kipphebel 22 im Wesentlichen symmetrisch, bezogen auf die beiden Enden 22.1 , 22.2 des Kipphebels 22 und den
Befeuerungsnocken 1 1 , ausgeführt, so dass die beiden Enden 22.1 , 22.2 im
Wesentlichen eine gleiche Entfernung von Befeuerungsnocken 1 1 haben, wodurch eine gleichmäßige Belastung des Kipphebels 22 ermöglicht wird und ein Kippmoment längs der Nockenwelle 10 vermieden wird.
Der Bremsnocken 12 ist beabstandet zum Befeuerungsnocken 1 1 auf der Nockenwelle 10 im Wesentlichen in einer Flucht mit dem Gaswechselventil 16 senkrecht zur
Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 positioniert. Dadurch kann der Kipphebel 23 im Wesentlichen gerade ausgeführt werden, so dass ein Eintrag von Querkräften auf den Ventiltrieb 36 vermieden werden kann, wodurch ein verschleißarmer Betrieb möglich ist. Im Bremsbetrieb wirkt der Kipphebel 23 einen Hub des Bremsnockens 12 über ein Übertragungselement 55 am Ende 23.1 des Kipphebels 23 auf den Gleitschuh 37. Das Übertragungselement 55 ist fest mit dem Kipphebel 23 verbunden. Der längsbewegliche Gleitschuh 37 gleitet in der Bohrung 22.3 des im Bremsbetrieb nicht betätigten
Kipphebels 22 bei der Übertragung des Hubs des Bremsnockens 12 in Richtung des Gasventils 16 und zurück.
Die Umschaltvorrichtung 17 ist dazu vorgesehen, ein Drehmoment der Nockenwelle 10 in eine Kraft zur Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzusetzen. Zur Ansteuerung mittels einer nicht näher dargestellten Steuer- und
Regeleinheit umfasst die Umschaltvorrichtung 17 einen nicht näher dargestellten
Aktuator, mittels welchem die Umschaltung ausgelöst werden kann. Bis auf den Aktuator, welcher lediglich zum Auslösen der Umschaltung vorgesehen ist, ist die
Umschaltvorrichtung 17 vollständig mechanisch ausgebildet.
Die Nockenwelle 10 weist einen separaten Schaltnocken 20 auf. Der Schaltnocken 20 ist von dem Befeuerungsnocken 1 1 und dem Bremsnocken 12 verschieden. Der
Schaltnocken 20 ist gegenüber dem Befeuerungsnocken 1 1 und dem Bremsnocken 12 axial verschieblich ausgebildet ist und bildet eine separate Nockenkontur 18 aus. Der Schaltnocken 20 dreht mit der Nockenwelle 10 mit. Der Schaltnocken 20 ist der
Umschaltvorrichtung 17 zugeordnet. Der Schaltnocken 20 bildet einen aktiven Teil der Umschaltvorrichtung 17 aus. Der Schaltnocken 20 ist mit dem nicht weiter sichtbaren Aktuator, der zum Auslösen der Umschaltung vorgesehen ist, gekoppelt. Der Aktuator wird von einer nicht weiter sichtbaren Recheneinheit der Umschaltvorrichtung 17 angesteuert. Die Recheneinheit der Umschaltvorrichtung 17 ist von einem Teil der Fahrzeugelektronik des Kraftfahrzeugs 33 gebildet. Über den Aktuator ist der
Schaltnocken 20 axial entlang der Nockenwelle 10 beweglich. Der Schaltnocken 20 ist dazu in einer Längsnut 10.1 der Nockenwelle 10 geführt. Für ein Verschieben des Schaltnockens 20 entlang der Nockenwelle 10 kann die Nockenwelle 10 im Wesentlichen rohrförmig ausgeführt sein und bildet einen Hohlraum 10.2 aus. Die Längsnut 10.1 durchdringt dabei die Nockenwelle 10, wobei der Schaltnocken 20 mit einem
Positionierungselement 20.1 in der Längsnut 10.1 aufgenommen ist. In dem Hohlraum 10.2 der Nockenwelle 10 kann beispielsweise ein Aktuator an dem
Positionierungselement 20.1 angreifen und den Schaltnocken 20 in der Längsnut 10.1 verschieben. Der Schaltnocken 20 weist zwei Schaltstellungen auf, wobei eine erste Schaltstellung dem Befeuerungsbetrieb zugeordnet ist und eine zweite Schaltstellung dem Bremsbetrieb zugeordnet ist. Die Nockenkontur 18 des Schaltnockens 20 ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, direkt auf ein Schaltelement 19 der Umschaltvorrichtung 17 zu wirken, welches zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vorgesehen ist. Die Umschaltvorrichtung 17 weist das Schaltelement 19 auf. Das Schaltelement 19 ist drehbar gelagert, wobei sich der Ventiltrieb 36 abhängig von einer Drehlage des Schaltelements 19 in dem
Befeuerungsbetrieb oder in dem Bremsbetrieb befindet. Der Schaltnocken 20 ist zu einem direkten Verdrehen des Schaltelements 19 vorgesehen. Das Schaltelement 19 wird dazu über die Drehung der Nockenwelle 10 verdreht. Eine Lagerachse 41 des Schaltelements 19 erstreckt sich parallel zur Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10. Die Lagerachse 41 des Schaltelements 19 ist neben der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 angeordnet. Zu einer Verdrehung des Schaltelements 19 wird das Schaltelement 19 von dem Schaltnocken 20 kontaktiert und direkt verdreht.
Das Schaltelement 19 der Umschaltvorrichtung 17 ist von einer Schaltexzenterwelle gebildet. Das Schaltelement 19 weist einen gegenüber der Lagerachse 41 exzentrischen Schaltabschnitt 30 auf. Das Schaltelement 19 ist dazu im Bereich des exzentrischen Schaltabschnitts 30 kurbelwellenartig ausgebildet. Ferner weist das Schaltelement 19 zwei Umschaltnocken 43, 44 auf, welche zu einer Verstellung des Schaltelements 19 vorgesehen sind. Der erste Umschaltnocken 43 ist dabei dem Befeuerungsbetrieb zugeordnet und der zweite Umschaltnocken 44 ist dem Bremsbetrieb zugeordnet. Die Umschaltnocken 43, 44 sind direkt nebeneinander angeordnet. Grundsätzlich wäre jedoch auch denkbar, dass die Umschaltnocken 43, 44 zueinander beabstandet sind. Der erste Umschaltnocken 43 ist in einer Ebene senkrecht der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 angeordnet, in welcher sich auch der Schaltnocken 20 in der ersten Schaltstellung befindet. Der zweite Umschaltnocken 44 ist in einer Ebene senkrecht der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 angeordnet, in welcher sich auch der
Schaltnocken 20 in der zweiten Schaltstellung befindet. Das Schaltelement 19 wird über die Umschaltnocken 43, 44 verstellt, wobei das Schaltelement 19 wiederum dazu vorgesehen ist, eine Schaltbewegung über den exzentrischen Schaltabschnitt 30 weiter zu übertragen. Befindet sich der Schaltnocken 20 in einer ersten Schaltstellung und befindet sich der Ventiltrieb 36 in einem Bremsbetrieb, befindet sich der erste
Umschaltnocken 43 in einer Umlaufbahn des Schaltnockens 20 und wird während einer Umdrehung des Schaltnockens 20 kontaktiert und aus einer Umlaufbahn des
Schaltnockens 20 geschoben. Das Schaltelement 19 wird in eine
Befeuerungsbetriebsstellung gebracht. Befindet sich der Schaltnocken 20 in einer ersten Schaltstellung und befindet sich der Ventiltrieb 36 in einem Befeuerungsbetrieb, sind der Schaltnocken 20 und der erste Umschaltnocken 43 kontaktlos. Befindet sich der
Schaltnocken 20 in einer zweiten Schaltstellung und befindet sich der Ventiltrieb 36 in einem Befeuerungsbetrieb, befindet sich der zweite Umschaltnocken 44 in einer
Umlaufbahn des Schaltnockens 20 und wird während einer Umdrehung des
Schaltnockens 20 kontaktiert und aus einer Umlaufbahn des Schaltnockens 20 geschoben. Das Schaltelement 19 wird in eine Bremsbetriebsstellung gebracht. Befindet sich der Schaltnocken 20 in einer zweiten Schaltstellung und befindet sich der Ventiltrieb 36 in einem Bremsbetrieb, sind der Schaltnocken 20 und der zweite Umschaltnocken 44 kontaktlos (Figuren 2, 7 und 13).
Ferner weist die Umschaltvorrichtung 17 eine direkt mit dem Schaltelement 19 gekoppelte Kipphebellagerung 21 auf, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist. Die Kipphebellagerung 21 ist zur Umschaltung der Wirkverbindung zwischen der Nockenwelle 10 und den Nockenfolgern 13, 14 vorgesehen. Die Kipphebellagerung 21 dient insbesondere zur Lagerung der Kipphebel 22, 23 und legt jeweils für den Kipphebel 22 die Kipphebelachse 24 und für den Kipphebel 23 die zur Kipphebelachse 24
unterschiedliche Kipphebelachse 25 fest, um welche der entsprechende Kipphebel 22, 23 schwenkbar gelagert ist. Die Kipphebelachsen 24, 25 verlaufen parallel zu der
Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 (Figuren 2 bis 1 1 ).
Die Kipphebellagerung 21 umfasst ein schwenkbar gelagertes Lagerungselement 28. Die Kipphebellagerung 21 umfasst ein Lagerungselement 28, an welchem die Kipphebel 22, 23 gelagert sind (vgl. Figur 2, 7 und 12). Das Lagerungselement 28 selbst ist schwenkbar gelagert. Eine Lagerachse 38, um die das Lagerungselement 28 verschwenkbar ist, ist parallel zu den Kipphebelachsen 24, 25 angeordnet. Die Kipphebelachse 24 und die Kipphebelachse 25 sind in einem Winkel versetzt zueinander um die Lagerachse 38 des Lagerungselements 28 vorgesehen. Das Lagerungselement 28 ist in einem nicht näher dargestellten Gehäuse des Ventiltriebs 36 gelagert. Das Gehäuse ist an dem Zylinderkopf angebracht. Das Lagerungselement 28 ist in Form eines U-förmigen Bügels ausgeführt, wobei Enden 39, 39' des Lagerungselements 28, welche parallel zur Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 orientiert sind, zur Lagerung um die Lagerachse 38 dienen, und wobei die Kipphebel 22, 23 an einen im Wesentlichen parallel zu der Nockenwelle 10 verlaufenden Teil des Lagerungselements 28 angebunden sind. Die Enden 39, 39' des Lagerungselements 28 sind in Form von Lagerzapfen ausgebildet und drehbar in nicht weiter sichtbaren Lagern des Gehäuses aufgenommen. Des Weiteren weist das
Schaltelement 19 zwei zueinander gegenüberliegende Enden 19.1 , 19.2 auf. Die Enden 19.1 , 19.2 des Schaltelements 19 sind ebenfalls in Form von Lagerzapfen ausgebildet und drehbar in nicht weiter sichtbaren, weiteren Lagern des Gehäuses aufgenommen. Die Nockenwelle 10 ist ebenfalls in nicht weiter sichtbaren Lagern des Gehäuses drehbar aufgenommen. Es ist auch denkbar, dass die Nockenwelle in bekannter Weise im
Zylinderkopf drehbar gelagert ist und die verbleibenden Bauteile des Ventiltriebs 36 im mit dem Zylinderkopf verbundenen Gehäuse aufgenommen sind.
Die Lagerachse 38 des Lagerungselements 28 ist parallel versetzt zu der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 orientiert. In der ersten Endlage ist der für den
Befeuerungsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 13 in stetem Kontakt mit dem
Befeuerungsnocken 1 1 . Der für den Bremsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 14 ist hingegen von dem Bremsnocken 12 abgehoben, wodurch der Bremsnocken 12 wirkungslos unter dem Nockenfolger 14 hindurchläuft (Figuren 2 bis 6). In der zweiten Endlage ist umgekehrt der für den Bremsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 14 in stetem Kontakt mit dem Bremsnocken 12, während der für den Befeuerungsbetrieb vorgesehene Nockenfolger 13 von dem Befeuerungsnocken 1 1 abgehoben ist, wodurch der
Befeuerungsnocken 1 1 wirkungslos unter dem Nockenfolger 13 hindurchläuft. Durch das Verschwenken des Lagerungselements 28 von einer Endlage in die andere Endlage wird die Lage der jeweiligen Kipphebelachsen 24, 25 zur Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 verändert. Während die eine Kipphebelachse 24, 25 und der dazu gehörige Kipphebel 22, 23 sich in der einen Endlage näher an der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 befindet und für einen Kontakt zwischen dem einen Nockenfolger 13, 14 mit dem jeweiligen Nocken 1 1 , 12 sorgt, ist die andere Kipphebelachse 24, 25 und der
dazugehörige Kipphebel 22, 23 in der gleichen Endlage des Lagerungselements 28 weiter von der Rotationsachse 40 der Nockenwelle 10 entfernt, wodurch kein Kontakt zwischen dem anderen Nockenfolger 13, 14 und dem jeweiligen Nocken 1 1 , 12 herrscht (Figuren 7 bis 1 1 ).
Eine Schwenkbewegung des Lagerungselements 28 ist durch die zwei mechanischen Anschläge begrenzt, welche die beiden Endlagen der Kipphebellagerung 21 definieren. Bei einer Schwenkbewegung des Lagerungselements 28 aus der zweiten Endlage im Bremsbetrieb in die erste Endlage im Befeuerungsbetrieb begrenzen die Anschläge die Schwenkbewegung des Lagerungselements 28. Dementsprechend begrenzen die Anschläge die Schwenkbewegung des Lagerungselements 28 aus der ersten Endlage im Befeuerungsbetrieb in die zweite Endlage im Bremsbetrieb.
Zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Lagerungselements 28 weist das
Lagerungselement 28 der Kipphebellagerung 21 eine Schaltkulisse 29 auf. Die
Schaltkulisse 29 erstreckt sich senkrecht zu der Lagerachse 38 des Lagerungselements 28. Die Schaltkulisse 29 ist von einer geraden, länglichen Ausnehmung gebildet.
Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung denkbar. In der Schaltkulisse 29 ist der exzentrische Schaltabschnitt 30 des Schaltelements 19 der Umschaltvorrichtung 17 geführt. Eine Lage des
Lagerungselements 28 wird über die Schaltkulisse 29 eingestellt. Abhängig von einer Drehlage des Schaltelements 19 befindet sich das Lagerungselement 28 in der ersten Endlage oder der zweiten Endlage. Der exzentrische Schaltabschnitt 30 befindet sich dementsprechend abhängig von einer Drehlage des Schaltelements 19 an einem ersten Ende der Schaltkulisse 29 oder an dem zweiten Ende der Schaltkulisse 29. Bei einer Verdrehung des Schaltelements 19 gleitet der exzentrische Schaltabschnitt 30 durch die Schaltkulisse 29 von einem Ende zum anderen, wobei dabei das Lagerungselement 28 von einer Endlage in die andere Endlage verdreht wird (vgl. Figuren 3, 5, 8, 10 und 12).
Zur Sicherung der Endlagen weist der Ventiltrieb 36 eine Haltefeder 56 auf. Die
Haltefeder 56 ist ihrem einen Ende 56.1 mittels eines Haltelements 57 an dem
Lagerungselement 28 befestigt. Das Haltelement 57 kann in geeigneter Weise ausgeführt sein, beispielsweise in Form einer Kopfschraube. Die Haltefeder 56 bringt eine
Federspannung, ausgehend von dem Lagerungselement 28 in Richtung des
Schaltabschnitts 30, auf. Dazu liegt die Haltefeder 56 mit ihrem anderen Ende 56.2 in einer Nut 19.3 des Schaltabschnitts 30 an. Die Nut 19.3 ist im Wesentlichen zwischen dem Lagerungselement 28 und Schaltabschnitt 30 vorgesehen, wobei mittels der
Federkraft der Haltefeder 56 der Schaltabschnitt 30 entsprechend abhängig von der Drehlage des Schaltelements 19 an dem ersten Ende der Schaltkulisse 29 oder an dem zweiten Ende der Schaltkulisse 29 gehalten wird. Die Haltefeder 56 ist in Form einer Drehfeder ausgeführt, wobei auch andere Formen einer Haltefeder denkbar sind.
Die Nut 19.3 ist als zumindest teilweise umlaufende Nut an dem Umschaltnocken 43 gegenüberliegenden Ende des Schaltabschnitts 30 vorgesehen. Der Schaltabschnitt 30 ist im Wesentlichen in Form eines Zylinders ausgebildet, wobei der Schaltabschnitt 30 zumindest teilweise in den Umschaltnocken 43 übergeht.
Die Verstellung der Motorbremsvorrichtung wird daher nicht über einen
Verriegelungsmechanismus und das zur Verstellung notwendige Moment aus den Lagerkräften und dem Exzenterversatz der Kipphebel 22, 23 dargestellt, sondern über eine kinematische Koppelung des Schaltelements 19 und des Lagerungselements 28 in der Art, dass die separate Nockenkontur 18 auf das Schaltelement 19 wirkt, der im Sinne eines Einzelschrittes eines Malteserkreuzgetriebes eine Verdrehung des
Lagerungselements 28 bewirkt. Damit ist die Bewegung des Schaltelements 19 direkt an die Bewegung des Lagerungselements 28 gekoppelt. Des Weiteren ist durch das Vorhandensein einer separaten Schaltnocke 20 nun der Schaltzeitpunkt nicht mehr an die Auslassnockenerhebung gekoppelt, sondern kann beliebig gewählt werden, was einen wesentlichen Freiheitsgrad bei der Nockengestaltung darstellt. Die zur Schaltbetätigung notwendige Energie kommt von der Nockenwelle 10, wobei hier nicht die
Befeuerungsnocke 1 1 über den Kipphebel 22, sondern durch die Schaltnocke 20 selbst diese aufgebracht wird. Die Auslösung wird über eine axiale Verschiebung der
Schaltnocke 20 in der Nockenwelle 10 dargestellt. Bei der dargestellten Ausführung der Schaltbetätigung einer elektro-mechanisch betätigten Dekompressions-Motorbremse wird der Umschaltvorgang mit der separaten Schaltnocke 20, die sich auf der Nockenwelle 10 befindet, und dem Schaltelement 19, das sich als Bindeglied zwischen dem
Nockenwellengehäuse und dem drehbar gelagerten Lagerungselement 28 wirkt, dargestellt. Durch die Anordnung von Schaltnocke 20 und Schaltelement 19 wird eine kinematische Koppelung zwischen der rotatorischen Nockenwellenbewegung, insbesondere Auslass-Nockenwellenbewegung, und der Drehung des
Lagerungselements 28 hergestellt und damit die Anhängigkeit der Schaltbewegung von der Auslassventilerhebung aufgehoben.
Ferner weist die Kipphebellagerung 21 zwei Lagerschrauben 26, 26' auf. Die
Lagerschrauben 26, 26' weisen jeweils einen Kugelkopf 27, 27' zu einer um die
Kipphebelachse 24, 25 verschwenkbaren Lagerung der Kipphebel 22, 23 auf. Die Lagerschrauben 26, 26' sind jeweils einem der Kipphebel 22, 23 zugeordnet und dienen zu einer Lagerung der Kipphebel 22, 23 an dem Lagerungselement 28. Die
Lagerschrauben 26, 26' sind identisch ausgebildet. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine zumindest teilweise differierende Ausgestaltung denkbar. Die Lagerschrauben 26, 26' sind jeweils von einer Kugelkopfschraube gebildet. Ein geometrischer Mittelpunkt des Kugelkopfs 27, 27' definiert dabei jeweils die Kipphebelachse 24, 25 des jeweiligen Kipphebels 22, 23. Die Kugelköpfe 27, 27' der Lagerschrauben 26, 26' bilden jeweils zusammen mit einer Kugelkopfaufnahme 58, 58' des zugeordneten Kipphebels 22, 23 ein Kugelgelenk aus, über welches der entsprechende Kipphebel 22, 23 an der
Kipphebellagerung 21 gelagert ist. Die Lagerschrauben 26, 26' stellen daher den festen Lagerzapfen des Kugelkopfs 27, 27', also der Außenkugel dar und der jeweilige
Kipphebel 22, 23 die Kugelkopfaufnahme 58, 58'. Die Kugelkopfaufnahme 58, 58' weist an ihrem oberen Rand eine umlaufenden Nut 58.1 , 58.1 ' auf, in der ein Sicherungsring 58.2, 58.2' eingelegt werden kann. Der Sicherungsring 58.2, 58.2' verhindert ein Lösen des Kugelkopfs 27, 27' aus der Kugelkopfaufnahme 58, 58'. Das drehbar gelagerte Lagerungselement 28 ist zu einer Aufnahme der Lagerschrauben 26, 26' vorgesehen. Die Lagerschrauben 26, 26' sind jeweils zu einer Einstellung des Ventilspiels begrenzt relativ zu dem Lagerungselement 28 verstellbar ausgebildet. Die Lagerschrauben 26, 26' sind in das Lagerungselement 28 eingeschraubt, wobei eine Einschraubtiefe verändert werden kann. Über eine Einschraubtiefe kann die Kipphebelachse 24, 25 des jeweiligen
Kipphebels 22, 23 relativ zu dem Lagerungselement 28 verändert und dabei ein
Ventilspiel eingestellt werden. Zur Verdrehsicherung können die Lagerschrauben 26, 26' jeweils mittels einer Sicherungsmutter 60, 60' gegen ein unerwünschtes Drehen im Lagerungselement 28 gesichert bzw. gekontert werden. Um folglich die Einstellung des Ventilspiels vorzunehmen, wird nun der Lagermittelpunkt des Kipphebels 22, 23, also die Kipphebelachse 24, 25 mittels der jeweiligen Lagerschrauben 26, 26' so verschoben, dass der Abstand des jeweiligen Kipphebels 22, 23 zur Nockenwelle 10 und dem ventilseitigen Abgriff variiert.
Die Lagerschrauben 26, 26' weisen jeweils einen Ölkanal 31 auf. Die Ölkanäle 31 sind jeweils dazu vorgesehen, abhängig von einer Lage der jeweiligen Lagerschrauben 26, 26' relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel 22, 23 eine motorseitige
Druckölversorgung 48 an dem jeweils zugeordneten Kipphebel 22, 23 bereitzustellen. Die Ölkanäle 31 sind jeweils dazu vorgesehen, abhängig von einer Lage der jeweiligen Lagerschrauben 26, 26' relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel 22, 23 die motorseitige Druckölversorgung 48 an Ölbedarfsstellen des jeweils zugeordneten
Kipphebels 22, 23, wie einer Kipphebelrolle 46, 47 der Nockenfolger 13, 14, über welche der Kipphebel 22, 23 auf dem Befeuerungsnocken 1 1 bzw. dem Bremsnocken 12 gleitet, oder der Kontaktstelle zwischen dem Gleitschuh 37 und dem Gaswechselventil 16, bereitzustellen. Die Lagerschrauben 26, 26' stellen jeweils eine Verbindung zwischen der motorseitigen Druckölversorgung 48 und kipphebelseitigen Ölbedarfsstellen der
Kipphebelrolle 46, 47 und des ventilseitigen Gleitschuhkontaktes her. Die
Lagerschrauben 26, 26' werden bei Verstellung der Betriebsarten befeuerter und gebremster Betriebe relativ zu den Kipphebeln 22, 23 verdreht, was eine Steuerung des Ölzuflusses durch die Gestaltung der Ölbohrungslage erlaubt. Dies wiederum reduziert den Gesamtölbedarf für die Kipphebel 22, 23 auf die sich in der jeweiligen Betriebsart aktivierten befindlichen Kipphebel 22, 23. Die Kipphebel 22, 23, welche daher in dem aktuellen Betriebszustand nicht benötigt werden, werden von einer Ölzuführung ausgeschlossen. Dies kann insbesondere ohne zusätzliche Ventile erfolgen.
Die Figuren 6 und 1 1 zeigen beispielhaft die Ölversorgung der Kipphebel in Abhängigkeit der Betriebsart der Brennkraftmaschine 35. Beide Figuren zeigen eine Schnittdarstellung des Kipphebels 23. In Fig. 6 ist das Lagerungselement 28 in seiner Endlage für den befeuerten Betrieb dargestellt. Hierbei überträgt der nicht gezeigte Kipphebel 22 einen Hub des Befeuerungsnockens 1 1 auf die Gaswechselventile 15, 16. Der gezeigte
Kipphebel 23 hat mit seinem Nockenfolger 14 keinen Kontakt zum Bremsnocken 12 und wird somit nicht bewegt. Die Druckölversorgung 48 ist weiterhin mit dem Ölkanal 31 in der Lagerschraube 26' verbunden. Durch das Verdrehen der Lagerschraube 26' zum
Kipphebel 23 ist eine Verbindung zu einer Ölversorgungsleitung 59 zu den
Ölbedarfsstellen unterbrochen. Die Ölversorgungsleitung 59 ist in der
Kugelkopfaufnahme 58, 58' im Wesentlichen gegenüberliegend zur Lagerschraube 26, 26' vorgesehen. In Fig. 1 1 ist das Lagerungselement 28 in seiner Endlage für den gebremsten Betrieb dargestellt. Hierbei überträgt der nicht gezeigte Kipphebel 22 keinen Hub des Befeuerungsnockens 1 1 auf die Gaswechselventile 15, 16, während der gezeigte Kipphebel 23 mit seinem Nockenfolger 14 Kontakt zum Bremsnocken 12 hat und somit einen Hub des Bremsnockens 12 auf das Gaswechselventil 16 überträgt. Die Druckölversorgung 48 ist mit dem Ölkanal 31 in der Lagerschraube 26' verbunden und der Ölkanal 31 ist in Überdeckung mit der Ölversorgungsleitung 59. Um bei einer
Bewegung des Kipphebels 23 eine ausreichende Überdeckung bzw. Flucht des Ölkanals 31 und der Ölversorgungsleitung 59 zu gewährleiten und damit eine gleichbleibende Ölversorgung bei einer Kippbewegung des Kipphebels 23 zu ermöglichen, weist die Lagerschraube 26' am Ende des Ölkanals 31 an seinem Kugelkopf 27 eine nach außen öffnende konusförmige Erweiterung 61 des Ölkanals 31 auf. Der Kipphebel 22 für den befeuerten Betrieb ist analog zum Kipphebel 23 ausgeführt. Ferner weist der Kipphebel 23 für den Bremsbetrieb ein Arretierelement 32 auf. Das Arretierelement 32 ist zu einer Arretierung des zugeordneten Kipphebels 23 relativ zu der Kipphebellagerung 21 in zumindest einer Lage vorgesehen. Das Arretierelement 32 ist zu einer Arretierung des Kipphebels 23 für den Bremsbetrieb relativ zu der jeweils zugeordneten Lagerschraube 26' in einem deaktivierten bzw. befeuerten Betrieb vorgesehen. Das Arretierelement 32 ist dazu vorgesehen, den Kipphebel 23 in einem Befeuerungsbetrieb zu arretieren (Fig. 6). Das Arretierelement 32 ist von einer der zugeordneten Lagerschrauben 26' zugewandten federbelasteten Kugel gebildet. Das Arretierelement 32 ist neben der Ölversorgungsleitung 59 im Kipphebel 22, 23 in der Kugelkopfaufnahme 58vorgesehen.
Grundsätzlich wäre jedoch auch eine andere, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Ausgestaltung denkbar. Die Arretierung des Arretierelements 32 ist bei Aufbringen einer definierten Lösekraft durch den Schaltnocken 20, welche eine Arretierkraft überschreitet, zerstörungsfrei lösbar. Das Arretierelement 32 ist dazu vorgesehen, die
Kipphebellagerung 21 jeweils in der ersten Endlage zu halten. Das Arretierelement 32 ist direkt in dem Kugelgelenk zwischen den Lagerschrauben 26' und dem Kipphebel 23 integriert (vgl. Figuren 6 und 1 1 ).
Das Arretierelement 32 ist ferner dazu vorgesehen, in einem Arretierzustand einen Ölfluss des Ölkanals 31 der Lagerschraube 26' abzustellen. Ein dem Kipphebel 23 zugewandtes Ende des Ölkanals 31 wird dabei direkt von der Kugel des Arretierelements 32 abgedeckt. Das Arretierelement 32 ist dazu vorgesehen, in einem Arretierzustand in den Ölkanal 31 der Lagerschraube 26' einzurasten. Über die Einrastung erfolgt sowohl eine Abstellung des Ölflusses, als auch eine Arretierung. Die nach außen öffnende konusförmige Erweiterung 61 des Ölkanals 31 bildet dazu an dem Kipphebel 23 zugewandten Ende einen entsprechenden Rastkegel. Das Arretierelement 32 stellt daher in eingerasteter Stellung gleichzeitig den Ölfluß ab und gibt diesen in aktivierter Stellung wieder frei (vgl. Figuren 6 und 1 1 ).
Der Kipphebel 22 für den befeuerten Betreib ist analog zum Kipphebel 23 ausgeführt.
Figur 14 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb des Ventiltriebs 36. Das Verfahren ist analog zu der bereits ausgeführten Beschreibung und Funktionsweise des Ventiltriebs 36. Bei dem Verfahren wird zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb mittels der separaten Nockenkontur 18 einer Nockenwelle 10 des Ventiltrieb 36 direkt auf das Schaltelement 19 der Umschaltvorrichtung 17 gewirkt. Bei dem Verfahren wird in einem ersten Verfahrensschritt 49 der Schaltnocken 20 in eine dem gewünschten Betriebszustand, also einem Bremsbetrieb oder einem Befeuerungsbetrieb, entsprechende Schaltstellung gebracht. Befindet sich der Ventiltrieb 36 bereits in dem entsprechenden Betriebszustand, sind der Schaltnocken 20 und das Schaltelement 19 in dem weiteren Verfahrensschritt 50 kontaktlos. Befindet sich der Ventiltrieb 36 noch nicht in dem entsprechenden
Betriebszustand, kontaktiert der Schaltnocken 20 bei einer Umdrehung der Nockenwelle 10 in einem zweiten Verfahrensschritt 51 den entsprechenden Umschaltnocken 43, 44 des Schaltelements 19, welche sich in derselben Ebene befindet und verdreht das Schaltelement 19 entsprechend. Durch die Verdrehung des Schaltelements 19 wechselt das Lagerungselement 28 in einem dritten Verfahrensschritt 52 die Endlage.
Anschließend wird durch die Verkippung des Lagerungselements 28 in einem vierten Verfahrensschritt 53 der Kipphebel 22, 23 welche bisher den ihm zugeordneten
Befeuerungsnocken 1 1 oder Bremsnocken 12 kontaktierte von dem ihm zugeordneten Befeuerungsnocken 1 1 oder Bremsnocken 12 abgehoben und der Kipphebel 22, 23 welche bisher von den ihm zugeordneten Befeuerungsnocken 1 1 oder Bremsnocken 12 abgehoben war gegen von den ihm zugeordneten Befeuerungsnocken 1 1 oder
Bremsnocken 12 gedrückt. Anschließend ist eine Umschaltung zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb erfolgt und es kann der erste
Verfahrensschritt 49 wiederholt werden.
Daimler AG
Bezugszeichenliste
10 Nockenwelle
10.1 Längsnut
10.2 Hohlraum
1 1 Befeuerungsnocken
12 Bremsnocken
13 Nockenfolger
14 Nockenfolger
15 Gaswechselventils
16 Gaswechselventils
16.1 Ende
17 Umschaltvorrichtung
18 Nockenkontur
19 Schaltelement
19.1 Ende
19.2 Ende
19.3 Nut
20 Schaltnocken
20.1 Positionierungselement
21 Kipphebellagerung
22 Kipphebel
22.1 Ende
22.2 Ende
22.3 Bohrung
23 Kipphebel
23.1 Ende
24 Kipphebelachse
25 Kipphebelachse
26 Lagerschraube Kugelkopf
Lagerungselement
Schaltkulisse
Schaltabschnitt
Ölkanal
Arretierelement
Kraftfahrzeug
Antriebsrad
Brennkraftmaschine
Ventiltrieb
Gleitschuh
Kopf
Absatz
Schaft
Sicherungselement
Lagerachse
Ende
Rotationsachse
Lagerachse
Umschaltnocken
Umschaltnocken
Kipphebelrolle
Kipphebelrolle
Kipphebelrolle
Druckölversorgung
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Kappe
Übertragungselement
Haltefeder
Ende
Ende
Halteelement
Kugelkopfaufnahme Nut
Sicherungsring Ölversorgungsleitung Sicherungsmutter Erweiterung

Claims

Daimler AG Patentansprüche
1 . Ventiltrieb mit zumindest einer Nockenwelle (10), die zumindest eine Nockengruppe mit zumindest einem Befeuerungsnocken (1 1 ) und zumindest einem Bremsnocken (12) aufweist, mit zumindest einem dem Befeuerungsnocken (1 1 ) zugeordneten Nockenfolger (13), der in einem Befeuerungsbetrieb zur Betätigung zumindest eines Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und einem dem Bremsnocken (12) zugeordneten Nockenfolger (14), der in einem Bremsbetrieb zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils (15, 16) vorgesehen ist, und mit einer Umschaltvorrichtung (17), die dazu vorgesehen ist, zwischen dem
Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umzuschalten,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Nockenwelle (10) einen separaten Schaltnocken (20) aufweist, welcher in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, direkt auf ein Schaltelement (19) der Umschaltvorrichtung (17) zu wirken, welches zu einer direkten
Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb
vorgesehen ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaltelement (19) der Umschaltvorrichtung (17) von einer Schaltexzenterwelle gebildet ist.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Schaltnocken (20) der Nockenwelle (10) gegenüber dem Befeuerungsnocken (1 1 ) und dem Bremsnocken (12) axial verschiebbar ausgebildet ist und eine separate Nockenkontur (18) ausbildet.
4. Ventiltrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Umschaltvorrichtung (17) eine direkt mit dem Schaltelement (19) gekoppelte Kipphebellagerung (21 ) aufweist, die eine dem Befeuerungsbetrieb zugeordnete erste Endlage und eine dem Bremsbetrieb zugeordnete zweite Endlage aufweist.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 4,
gekennzeichnet durch
zumindest zwei jeweils einen der Nockenfolger (13, 14) aufweisende Kipphebel (22, 23), die zur Betätigung des zumindest einen Gaswechselventils (15, 16) jeweils um eine durch die Kipphebellagerung (21 ) festgelegte Kipphebelachse (24, 25) verschwenkbar sind.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kipphebellagerung (21 ) zumindest eine Lagerschraube (26, 26') aufweist, mit einem Kugelkopf (27) zu einer um die Kipphebelachse (24, 25) verschwenkbare Lagerung zumindest eines der Kipphebel (22, 23).
7. Ventiltrieb nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kipphebellagerung (21 ) zumindest ein drehbar gelagertes Lagerungselement (28) zu einer Aufnahme der zumindest einen Lagerschraube (26, 26') aufweist, wobei die Lagerschraube (26, 26') zu einer Einstellung des Ventilspiels begrenzt relativ zu dem Lagerungselement (28) verstellbar ausgebildet ist.
8. Ventiltrieb nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Lagerungselement (28) der Kipphebellagerung (21 ) eine Schaltkulisse (29) aufweist, in welcher ein exzentrischer Schaltabschnitt (30) des Schaltelements (19) der Umschaltvorrichtung (17) geführt ist.
9. Ventiltrieb zumindest nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zumindest eine Lagerschraube (26, 26') zumindest einen Ölkanal (31 ) aufweist, welcher dazu vorgesehen ist, abhängig von einer Lage relativ zu dem jeweils zugeordneten Kipphebel (22, 23) eine motorseitige Druckölversorgung (48) an dem Kipphebel (22, 23) bereitzustellen.
10. Ventiltrieb zumindest nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest einer der Kipphebel (22, 23) zumindest ein Arretierelement (32) aufweist, welches zu einer Arretierung des Kipphebels (22, 23) relativ zu der
Kipphebellagerung (21 ) in zumindest einer Lage vorgesehen ist.
1 1 . Ventiltrieb nach Anspruch 9 und 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zumindest eine Arretierelement (32) dazu vorgesehen ist, in einem
Arretierzustand einen Ölfluss des Ölkanals (31 ) abzustellen.
12. Verfahren zum Betrieb eines Ventiltriebs (36) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zu einer direkten Umschaltung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem
Bremsbetrieb mittels eines separaten Schaltnockens (20) einer Nockenwelle (10) des Ventiltriebs (36) direkt auf ein Schaltelement (19) der Umschaltvorrichtung (17) gewirkt wird.
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