DE10113095A1

DE10113095A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beeinflussen der Ventilsteuerzeiten an einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10113095A1
Application number: DE2001113095
Authority: DE
Inventors: Alfred Beier; Dietrich Distler; Christian Heimermann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2001-03-17
Filing date: 2001-03-17
Publication date: 2002-09-26

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Ventilsteuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Nockenwelle, welche Gaswechselventile periodisch betätigt, in angetriebener Verbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht, wobei jedem Gaswechselventil ein Nocken auf der Nockenwelle zugeordnet ist, wobei ferner wenigstens ein Nocken bzgl. der Nockenwelle begrenzt verschwenkbar an dieser angeordnet ist. Hierbei ist die Ventilfeder eines jeden einem verschwenkbaren Nocken zugeordneten Ventils als pneumatische Ventilfeder ausgebildet, wodurch mittels Innendruckvariation der pneumatischen Ventilfeder eine Steuerzeit des entsprechenden Ventils variiert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beeinflussen der Ventilsteuerzeiten an einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung gemäß Anspruch 3.

Bei der Steuerung von Ladungswechselventilen einer Brennkraftmaschine, mit starren Nocken auf einer Nockenwelle ist das Problem bekannt, daß die Ventilsteuerung nur eine, von der starren Nockenanordnung bestimmte feste Phasenbeziehung zuläßt, obwohl die optimale Phasenbeziehung drehzahlabhängig variabel ist. Dies führt dazu, daß die Ventilsteuerung durch die starre Nockenanordnung einen Kompromiß für einen weiten Drehzahlbereich von beispielsweise 800 bis 8000 U/min darstellt. Eine angepaßte Ventilsteuerzeit für unterschiedliche Lastzustände ist daher nicht möglich. Es wurde daher bereits in der DE 196 20 744 A1 vorgeschlagen, zur Anpassung der Ventilsteuerung bzw. der Steuerzeiten an verschiedene Betriebssituationen der Brennkraftmaschine die Nocken bzgl. der Nockenwelle verschwenkbar auszubilden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der obengenannten Art bzgl. der Variierbarkeit der Steuerzeiten bei verschwenkbaren Nocken zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der o. g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen und durch ein Verfahren mit den in Anspruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei einer Vorrichtung der o. g. Art ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Ventilfeder eines jeden einem verschwenkbaren Nocken zugeordneten Ventils als pneumatische Ventilfeder ausgebildet ist.

Dies hat den Vorteil, daß eine Steuerzeitveränderung bzgl. Ventilöffnungszeit bzw. Ventilschließzeit eines einem verschwenkbaren Nocken zugeordneten Ventils zusätzlich mittels der pneumatischen Ventilfeder variiert werden kann. Es ergibt sich ferner u. a. eine verminderte Reibleistung im Zylinderkopf, Reduzierung von potentiellen Startgeräuschen und ein verbessertes Teillastverhalten. Ferner ist eine freier Nockenauslegung möglich.

Zum Verändern der Steuerzeiten der Einlaßventile sind die jeweiligen Einlaßventilen zugeordneten Nocken verschwenkbar bzgl. der Nockenwelle ausgebildet.

Bei dem o. g. Verfahren ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß durch Innendruckvariation der pneumatischen Ventilfeder eine Steuerzeit des entsprechenden Ventils variiert wird.

Zweckmäßigerweise wird die Steuerzeit des entsprechenden Ventils in Zusammenwirken mit der jeweils zugeordneten verschwenkbaren Nocke der Nockenwelle variiert.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung. Diese zeigt in der einzigen Figur eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Schnittansicht.

Die in der einzigen Figur dargestellte Vorrichtung umfaßt eine schematisch dargestellte Nockenwelle 10 mit Nocken, von denen eine Nocke 12 dargestellt ist, die auf einen Tassenstößel 14 eines Einlaßventils 16 einwirkt. Eine pneumatische Ventilfeder 18 beaufschlagt das Einlaßventil 16 in Schließrichtung mit Kraft und stellt einen engen Kontakt zwischen dem Tassenstößel 14 und der Nocke 12 sicher. Die Nocke 12 ist derart an der Nockenwelle 10 angeordnet, daß diese bzgl. der Nockenwelle 10 begrenzt verschwenkbar ist. Hierdurch wird drehzahlabhängig eine Steuerzeit des Ventils 16 verändert.

Die pneumatische Ventilfeder 18 umfaßt einen Druckraum 20, in dem ein entsprechender Druck zum Herstellen einer Federcharakteristik aufgebaut wird. Durch zusätzliche Variation dieses Innendruckes in dem Druckraum 20 wird erfindungsgemäß die Charakteristik der Ventilfeder verändert, wodurch ein entsprechender Einfluß auf die Verschwenkung der Nocke 12 bzgl. der Nockenwelle 10 möglich ist. Somit wird zusätzlich die Steuerzeit des Ventils 16 variiert.

Verschiedene O-Ringe 22 sorgen für entsprechende Dichtstellen, wie beispielsweise an einem Ventilkegelstück 24. Ggf. ist der Nockenwelle zusätzlich ein Verstelleinrichtung zugeordnet, welche die Nockenwelle bzgl. der Kurbelwelle um einen vorbestimmten Winkel verschwenkt, so daß für eine gesamte Nockenwelle entsprechende Ventilsteuerzeiten nach "früh" oder nach "spät" verschiebbar sind.

BEZUGSZEICHENLISTE

10

Nockenwelle

12

Nocken

14

Tassenstößel

16

Einlaßventils

18

pneumatische Ventilfeder

20

Druckraum

22

O-Ring

24

Ventilkegelstück

Claims

1. Vorrichtung zum Beeinflussen der Ventilsteuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Nockenwelle (10), welche Gaswechselventile (16) periodisch betätigt, in angetriebener Verbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht, wobei jedem Gaswechselventil (16) ein Nocken (12) auf der Nockenwelle (10) zugeordnet ist, wobei ferner wenigstens ein Nocken (12) bzgl. der Nockenwelle (10) begrenzt verschwenkbar an dieser angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ventilfeder eines jeden einem verschwenkbaren Nocken (12) zugeordneten Ventils (16) als pneumatische Ventilfeder (18) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Einlaßventilen (16) zugeordneten Nocken (12) verschwenkbar bzgl. der Nockenwelle (10) ausgebildet sind.

3. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Beeinflussen der Ventilsteuerzeiten an einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit wenigstens einer Nockenwelle, welche Gaswechselventile periodisch betätigt, in angetriebener Verbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht, wobei jedem Gaswechselventil ein Nocken auf der Nockenwelle zugeordnet ist, wobei ferner wenigstens ein Nocken bzgl. der Nockenwelle begrenzt verschwenkbar an dieser angeordnet ist und eine Ventilfeder eines jeden einem verschwenkbaren Nocken zugeordneten Ventils als pneumatische Ventilfeder ausgebildet ist, wobei durch Innendruckvariation der pneumatischen Ventilfeder eine Steuerzeit des entsprechenden Ventils variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzeit des entsprechenden Ventils in Zusammenwirken mit der jeweils zugeordneten verschwenkbaren Nocke der Nockenwelle variiert wird.