DE102004022832B4

DE102004022832B4 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004022832B4
Application number: DE102004022832.9A
Authority: DE
Inventors: Willi Schultz; Dietmar Schwarzenthal
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2004-05-08
Filing date: 2004-05-08
Publication date: 2020-03-26
Anticipated expiration: 2024-05-09
Also published as: DE102004022832A1

Abstract

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle (3) mit einer Schiebenockeneinrichtung (4), die nebeneinander liegende, auf zwei Ventile (24 und 25) einwirkende Nockenbahnen (5, 6 und 7) mit unterschiedlichen Nockenformen (NI, NII, NIII) und Hubkurven (11, 12) besitzt, welche Hubkurven (11, 12) mit Steuerstifte (17, 18, 19, 20) aufweisenden Betätigungselementen zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung (4) zusammenarbeiten, wobei die Nockenbahnen (5, 6 und 7) der auf der Nockenwelle (3) gelagerten Schiebenockeneinrichtung (4) über mindestens ein Gleitelement (23) die zwei Ventile (24 und 25) betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Gleitelement (23) für die zwei Ventile (24 und 25) vorgesehen ist, wobei das Gleitelement (23) einen von den Nockenbahnen (5, 6 und 7) beeinflussbaren Gleitzapfen (26) und Betätigungselemente (27 und 28), für die zwei Ventile (24 und 25) aufweist, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) aus einem Stück hergestellt sind, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) ein T-förmiges Gebilde verkörpern, wobei freie Enden (31 und 32) der nach Art von Armen (29 und 30) ausgebildeten Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) kreisförmige Kontaktebenen (33 und 34) aufweisen, wobei zwischen den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) und den zwei Ventilen (24 und 25) Stößel (37 und 38) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt, EP 0 798 451 B1 , der eine Nockenwelle mit einer Schiebenockeneinrichtung umfasst. Die hülsenartig auf der Nockenwelle angeordnete Schiebenockeneinrichtung ist mit beabstandeten Hubkurven und nebeneinander liegenden Nockenbahnen mit unterschiedlichen Nockenformen versehen. Die Hubkurven arbeiten zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung mit Steuerstifte aufweisenden Betätigungselementen zusammen. Dieser Ventiltrieb bietet bedeutende Potentiale, um mit vergleichsweise einfachen Mitteln eine hochwirksame variable Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine zu realisieren, und zwar mit dem Ziel letztere bezüglich Leistung und Verbrauch zu optimieren.
Es ist eine vergleichbare Schiebenockeneinrichtung, die Hubkurven mit unterschiedlichen Hubkurvensektionen aufweist, bekannt. Letztere sichern einen ruckfreien Verlauf der Verstellung der Schiebenockeneinrichtung zur Schaltung der verschiedenen Nockenbahnen.
Ein gattungsgemäßer Ventiltrieb ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 48 177 A1 bekannt, wobei jedem Ventil ein Gleitelement zur Betätigung zugeordnet ist. Darüber hinaus ist aus dem sekundären Stand der Technik, wie zum Beispiel aus der DE 42 30 809 A1 und aus der US 5 988 128 A , eine Ventilsteuerung bekannt, bei der ein Steuernocken über ein Gleitelement auf zwei Ventile einwirkt. Die hier offenbarten Gleitelemente eignen sich jedoch nicht zum Einsatz bei einer Ventilsteuerung mit nebeneinander liegenden, auf Ventile einwirkende Nockenbahnen mit unterschiedlichen Nockenformen und Hubkurven.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schiebnockeneinrichtung für einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zu schaffen, welche Schiebenockeneinrichtung bei räumlich günstiger Anordnung auf der Nockenwelle über ihre Hubkurven funktionsgerecht mit den Ventilen zusammenarbeitet.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das im Aufbau einfache Gleitelement, das zwischen den Nockenbahnen und den Ventilen wirksam ist, zu einer vorbildlichen Übertragung der Rotationsbewegungen in Hubbewegungen beiträgt. Das Gleitelement, umfassend einen Gleitzapfen und Betätigungselemente, ist nicht nur konstruktiv, sondern auch produktionstechnisch leicht umsetzbar. Die Funktion dieses Ventiltriebs wird noch dadurch unterstützt, dass zwischen dem Gleitelement und den Ventilen Stößel vorgesehen sind. Schließlich schafft die Anordnung der Lager für die Nockenwelle d.h. beiderseits der Schiebenockeneinrichtung günstige räumliche Verhältnisse.
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das nachstehend näher beschrieben wird.
Es zeigen

1 einen Längsschnitt durch einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mit dem Ventiltrieb nach der Erfindung,
2 eine Ansicht von oben auf ein Gleitelement nach der Erfindung.

Von einer Brennkraftmaschine 1, die zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs dient, ist lediglich ein Ventiltrieb 2 dargestellt. Der Ventiltrieb 2 umfasst eine Nockenwelle 3 und eine büchsenartige Schiebenockeneinrichtung 4, die axial beweglich - in Richtung A-A - zwischen Endlagen ELI und ELII auf der Nockenwelle 3 gelagert ist. Die Schiebenockeneinrichtung 4 ist unter Zwischenschaltung einer formschlüssigen Nabenverbindung - Vielnutenprofil, Kerbzahnprofil oder dgl. - drehfest mit der Nockenwelle 3 verbunden und besitzt drei Nockenbahnen 5, 6 und 7 mit unterschiedlichen Nockenformen NI, NII und NII, welche Nockenbahnen 5, 6 und 7 nebeneinander liegen und zu einem Nockenblock 8 zusammengefasst sind. Der Nockenblock 8 erstreckt sich zwischen Ringabschnitten 9 und 10, in die Hubkurven 11 und 12 eingearbeitet sind. Benachbart der Endlagen ELI und ELII ist die Nockenwelle 3 in Lagern LI und LII angeordnet, die Bestandteil eines nicht gezeigten Zylinderkopfs der Brennkraftmaschine 1 sind.
Um die Schiebenockeneinrichtung 4 auf der Nockenwelle 3 zu bewegen, greifen jeweils Zapfen 13, 14 und 15 und 16 von Steuerstiften 17, 18 und 19, 20 in Nuten 21 und 22 der Hubkurven 11 und 12 ein. Die Steuerstifte 17, 18 und 19, 20 verlaufen in radialer Richtung zur Schiebenockeneinrichtung 4 und werden mittels hydraulischer oder elektromechanischer Einrichtungen betätigt.
Die Nockenbahnen 5, 6 und 7 betätigen über ein Gleitelement 23 zwei Ventile 24 und 25 des Ventiltriebs 2, die z.B. als zwei Einlassventile in einem Zylinder der Brennkraftmaschine 1 wirksam sind, wobei die Steuerzeiten der zwei Ventile 24 und 25 dank der Nockenbahnen 5, 6 und 7 der Schiebenockeneinrichtung 4 veränderbar sind - Variabler Ventiltrieb -. Das Gleitelement 23 weist einen von den Nockenbahnen 5, 6 und 7 beeinflussbaren Gleitzapfen 26 und Betätigungselemente 27 und 28 für die Ventile 24 und 25 auf. Der Gleitzapfen 26 und die Betätigungselemente 27 und 28 sind aus einem Stück hergestellt und verkörpern ein T-förmiges Gebilde. Dabei sind die Betätigungselemente 27 und 28 nach Art von in Längsrichtung der Nockenwelle 3 verlaufenden Armen 29 und 30 ausgebildet, deren freie Enden 31 und 32 zu den Ventilen 24 und 25 hin gerichtet sind und eine kreisförmige Kontaktebene 33 und 34 aufweisen. Schließlich sind zwischen den Kontaktebenen 33 und 34 und Schaftenden 35 und 36 der Ventile 24 und 25 Stößel 37 und 38 bspw. mit hydraulischem Spielausgleich vorgesehen. Die Stößel 37 und 38 sind auf den den Armen 29 und 30 bzw. den Betätigungselementen 27 und 28 zugekehrten Seiten mit ebenfalls kreisförmigen Stützebenen 39 und 40 aufweisenden Ausformungen 41 und 42 versehen. Die Kontaktebenen 33 und 34 der Arme 29 und 30 stehen mit den Stützebenen 39 und 40 in Wirkverbindung.

Claims

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, umfassend eine Nockenwelle (3) mit einer Schiebenockeneinrichtung (4), die nebeneinander liegende, auf zwei Ventile (24 und 25) einwirkende Nockenbahnen (5, 6 und 7) mit unterschiedlichen Nockenformen (NI, NII, NIII) und Hubkurven (11, 12) besitzt, welche Hubkurven (11, 12) mit Steuerstifte (17, 18, 19, 20) aufweisenden Betätigungselementen zur Verstellung der Schiebenockeneinrichtung (4) zusammenarbeiten, wobei die Nockenbahnen (5, 6 und 7) der auf der Nockenwelle (3) gelagerten Schiebenockeneinrichtung (4) über mindestens ein Gleitelement (23) die zwei Ventile (24 und 25) betätigen, dadurch gekennzeichnet, dass genau ein Gleitelement (23) für die zwei Ventile (24 und 25) vorgesehen ist, wobei das Gleitelement (23) einen von den Nockenbahnen (5, 6 und 7) beeinflussbaren Gleitzapfen (26) und Betätigungselemente (27 und 28), für die zwei Ventile (24 und 25) aufweist, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) aus einem Stück hergestellt sind, wobei der Gleitzapfen (26) und die Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) ein T-förmiges Gebilde verkörpern, wobei freie Enden (31 und 32) der nach Art von Armen (29 und 30) ausgebildeten Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) kreisförmige Kontaktebenen (33 und 34) aufweisen, wobei zwischen den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) und den zwei Ventilen (24 und 25) Stößel (37 und 38) vorgesehen sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößel (37 und 38) auf der den Kontaktebenen (33 und 34) der Betätigungselemente (27 und 28) für die zwei Ventile (24 und 25) zugekehrten Seite mit Stützebenen (39 und 40) aufweisenden Ausformungen (41 und 42) versehen sind.
Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (3) von Lagern (LI und LII) aufgenommen wird, die benachbart von Endlagen (ELI und ELII) der Schiebenockeneinrichtung (4) verlaufen.