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DE102007057811A1 - Valve gear for operating e.g. inlet valve, of three cylinders of W-type engine, has six cam groups including two respective different cam paths and formed on single cam support, where cam support is axially slidable on bottom cam shaft - Google Patents

Valve gear for operating e.g. inlet valve, of three cylinders of W-type engine, has six cam groups including two respective different cam paths and formed on single cam support, where cam support is axially slidable on bottom cam shaft Download PDF

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DE102007057811A1
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cam
valve gear
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actuators
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Volkswagen AG
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Audi AG
Volkswagen AG
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Abstract

The gear (1) has six cam groups (5-10) slidable in a longitudinal direction of a bottom cam shaft (3), including two respective different cam paths (18, 19), and formed on a single cam support (4). The support is axially slidable on the shaft. The groups include a parallely displaced vertex for a gas exchange valve in a circumferential direction of the shaft. The vertex of the paths of the groups (7, 8) of the valve of a middle cylinder includes an angular distance of about 50 to 70 degrees from the vertex of the paths of the groups (5, 6, 9, 10) of the valve of an outer cylinder.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventiltrieb.The The present invention relates to a valve train for gas exchange valves of Internal combustion engine according to the preamble of the claim 1 and an internal combustion engine with such a valve train.

Aus der WO 2004/083611 A1 ist bereits ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, bei dem zur Ansteuerung von acht Einlass- oder Auslassventilen eines 4-Zylinder-Reihenmotors entlang einer Einlass- bzw. Auslassnockenwelle insgesamt acht Nockengruppen vorgesehen sind. Jede der acht Nockengruppen weist zwei in Längsrichtung der Nockenwelle hintereinander angeordnete Nocken auf, die aus einem gemeinsamen Grundkreisabschnitt hervorgehen, die jedoch Nockenlaufbahnen mit unterschiedlichen Scheitelhöhen oder Phasenlagen besitzen. Indem man die Nockengruppen axial entlang der Nockenwelle verschiebt, während der Grundkreisabschnitt gegen Ventilbetätigungsmittel der Einlass- bzw. Auslassventile anliegt, um eine andere Nockenlaufbahn mit den Ventilbetätigungsmitteln in Eingriff zu bringen, kann die Hubhöhe oder die Öffnungszeit dieser Ventile verändert werden, zum Beispiel um beim Kaltstart der Brennkraftmaschine für eine schnellere Aufheizung einer Abgasnachbehandlungseinrichtung und damit für eine Verminderung der Abgasemissionen zu sorgen.From the WO 2004/083611 A1 A valve train of an internal combustion engine is already known in which a total of eight cam groups are provided for driving eight intake or exhaust valves of a 4-cylinder in-line engine along an intake or exhaust camshaft. Each of the eight cam groups has two cams arranged one behind the other in the longitudinal direction of the camshaft, which cams originate from a common base circle section, but which have cam tracks with different peak heights or phase positions. By displacing the cam sets axially along the camshaft while the base circle portion abuts against valve actuation means of the intake and exhaust valves to engage another cam track with the valve actuation means, the lift height or opening time of these valves may be varied, for example at Cold start of the internal combustion engine for a faster heating of an exhaust aftertreatment device and thus to ensure a reduction in exhaust emissions.

Bei dem bekannten Ventiltrieb sind jeweils die zur Ansteuerung der Gaswechselventile eines einzelnen Zylinders dienenden Nockengruppen paarweise auf einem Nockenträger ausgebildet, der auf der Nockenwelle axial verschiebbar ist. Zur Verschiebung von jedem der vier einzelnen Nockenträger sind jeweils zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Schneckentriebe vorgesehen. Die Schneckentriebe umfassen eine linksgängige bzw. eine rechtgängige schrauben- oder schneckenförmige Nut im Nockenträger, mit der sich ein Stellglied eines Stellorgans des zugehörigen Schneckentriebs in Eingriff bringen lässt, um den Nockenträger auf der Nockenwelle nach links bzw. nach rechts zu bewegen.at the known valve train are each to control the gas exchange valves of a single cylinder serving cam groups in pairs a cam carrier formed on the camshaft is axially displaceable. To shift from each of the four individual Cam supports are each two axially spaced from each other arranged worm drives provided. The worm gears include a left-handed or a right-handed screwdriver or helical groove in the cam carrier, with which is an actuator of an actuator of the associated Worm drive can be engaged to the cam carrier to move left or right on the camshaft.

Da bei dieser Anordnung zum einen eine größere Anzahl von Schneckentrieben bzw. Stellorganen erforderlich ist und zum anderen von diesen Schneckentrieben bzw. Stellorganen relativ viel Bauraum im Zylinderkopfgehäuse eingenommen wird, wurde in der DE 10 2005 006 489 A1 der Anmelderin bereits vorgeschlagen, zwei Nockenträger benachbarter Zylinder miteinander zu koppeln und gemeinsame Schneckentriebe bzw. Stellorgane für die miteinander gekoppelten Nockenträger vorzusehen. Die Kopplung zweier benachbarter Nockenträger eignet sich vor allem für Brennkraftmaschinen mit einer geraden Zylinderzahl pro Zylinderreihe, da dort sämtliche Nockenträger zu Paaren zusammengefasst werden können.Since in this arrangement, on the one hand, a larger number of worm drives or actuators is required and on the other of these worm drives or actuators relatively much space is taken in the cylinder head housing was in the DE 10 2005 006 489 A1 the Applicant has already proposed to couple two cam carrier adjacent cylinder together and provide common worm drives or actuators for the coupled together cam carrier. The coupling of two adjacent cam carrier is particularly suitable for internal combustion engines with an even number of cylinders per cylinder row, since there all cam carriers can be combined into pairs.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, dass er sich zumindest für einige Brennkraftmaschinen mit einer ungeraden Zylinderzahl pro Zylinderreihe eignet.outgoing This is the object of the invention, a valve train of the type mentioned in the further develop that he at least for some internal combustion engines with a odd number of cylinders per cylinder bank.

Diese Aufgabe konnte überraschenderweise zumindest bei gewissen Motoren dadurch gelöst werden, dass man die Nocken zur Betätigung der Einlass- und/oder Auslassventile von drei benachbarten Zylindern auf einem einzigen Nockenträger zusammenfasst. Dies ist vor allem bei denjenigen Brennkraftmaschinen von Vorteil, bei denen die Anzahl der Zylinder pro Zylinderreihe ungerade ist und/oder ein Vielfaches von drei beträgt, insbesondere bei 3-, 6-, 9- oder 12-Zylinder-Motoren.These Surprisingly, at least for certain tasks Engines are solved by turning the cams to Actuation of the intake and / or exhaust valves of three adjacent cylinders on a single cam carrier summarizes. This is especially true of those internal combustion engines advantageous in which the number of cylinders per cylinder row is odd and / or is a multiple of three, especially for 3-, 6-, 9- or 12-cylinder engines.

Durch die erfindungsgemäße Lösung kann dort nicht nur die Anzahl der pro Zylinder benötigten Schneckentriebe bzw. Stellorgane weiter verringert werden, sondern entsprechend auch der zur Unterbringung derselben benötigte Bauraum innerhalb des Zylinderkopfgehäuses.By the solution according to the invention can there not just the number of worm drives required per cylinder or actuators are further reduced, but accordingly also the space required to accommodate the same inside the cylinder head housing.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Verschiebung des einzelnen Nockenträgers mit Hilfe von zwei Schneckentrieben, deren Stellorgane ortsfest im Zylinderkopf montiert sind und jeweils ein Stellglied aufweisen, wobei die beiden Stellglieder durch Betätigung der Stellorgane wahlweise bzw. abwechselnd mit dem Nockenträger in Eingriff gebracht werden können, um diesen in entgegengesetzte Richtungen zu verschieben. Die beiden Stellorgane sind vorzugsweise im axialen Abstand voneinander beiderseits des mittleren Zylinders ortsfest im Zylinderkopf montiert, so dass sich ihre Stellglieder jeweils zwischen einer der beiden Nockengruppen dieses Zylinders und einer benachbarten Nockengruppe von einem der beiden äußeren Zylinder mit dem Nockenträger in Eingriff bringen lassen. Der Eingriff erfolgt zweckmäßig dadurch, dass bei der Aktivierung das Stellglied des jeweiligen Stellorgans ausgefahren und mit einer dem Stellorgan gegenüberliegenden schnecken- bzw. schraubenförmigen Nut auf dem Nockenträger in Eingriff gebracht wird, die bei dem einen Schneckentrieb linksgängig und bei dem anderen Schneckentrieb rechtsgängig ist.According to one Particularly preferred embodiment of the invention, the displacement of the individual cam carrier with the help of two worm drives, whose actuators are fixedly mounted in the cylinder head and respectively having an actuator, wherein the two actuators by actuation the actuators either or alternately with the cam carrier can be engaged to this in opposite To move directions. The two actuators are preferably at an axial distance from each other on either side of the middle cylinder fixedly mounted in the cylinder head, so that its actuators in each case between one of the two cam groups of this cylinder and an adjacent cam group from one of the two outer Have the cylinder engaged with the cam carrier. The intervention is expediently characterized in that extended upon activation, the actuator of the respective actuator and with an actuator opposite screw or helical groove on the cam carrier in Intervention is brought to the left of the one worm drive and in the other worm gear is right-handed.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die sechs Nockengruppen für die Gaswechselventile der drei Zylinder paarweise in Umfangsrichtung der Grundnockenwelle versetzte Scheitel aufweisen, jedoch einen gemeinsamen Grundkreisabschnitt besitzen, so dass der Nockenträger durch Aktivierung von einem der beiden Stellorgane verschoben werden kann, während Ventilbetätigungsmittel der zu betätigenden Gaswechselventile gegen den gemeinsamen Grundkreisabschnitt anliegen.A further preferred embodiment of the invention provides that the six cam groups for the gas exchange valves of the three cylinders in pairs in the circumferential direction of the base camshaft staggered vertices have, however, have a common base circle section, so that the cam carrier can be moved by activation of one of the two actuators, while Ven tilbetätigungsmittel the gas exchange valves to be operated against the common base circle section.

Die Scheitel der beiden Nockengruppen, die zur Betätigung der Gaswechselventile des mittleren Zylinders dienen, weisen in Umfangsrichtung der Grundnockenwelle vorzugsweise einen Winkelabstand von 50 bis 70 Grad von den Scheiteln der beiden Paare von Nockengruppen auf, die jeweils zur Betätigung der Gaswechselventile der beiden äußeren Zylinder dienen. Der gemeinsame Grundkreisabschnitt erstreckt sich zweckmäßig über einen Umfangswinkel zwischen 100 und 120 Grad und vorzugsweise über einen Umfangswinkel von etwa 110 Grad.The Vertex of the two groups of cams used to actuate the Serve gas exchange valves of the middle cylinder, point in the circumferential direction the basic camshaft preferably an angular distance of 50 to 70 degrees from the vertices of the two pairs of cam groups, each for actuating the gas exchange valves of the two outer cylinders serve. The common base circle section expediently extends over a circumferential angle between 100 and 120 degrees and preferably over a circumferential angle of about 110 degrees.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:in the The following is the invention with reference to an illustrated in the drawing Embodiment explained in more detail. Show it:

1 eine schematische Seitenansicht eines Ventiltriebs für sechs Einlass- oder Auslassventile von drei in einer Reihe liegenden Zylindern einer Brennkraftmaschine; 1 a schematic side view of a valve train for six intake or exhaust valves of three in-line cylinders of an internal combustion engine;

2 eine schematische Stirnseitenansicht des Ventiltriebs in Richtung der Pfeile II in 1. 2 a schematic end view of the valve gear in the direction of the arrows II in 1 ,

Der in der Zeichnung dargestellte Ventiltrieb 1 dient zur Ansteuerung der Einlassventile 2 von drei in einer Reihe hintereinander angeordneten Zylindern (nicht dargestellt) einer Brennkraftmaschine. Der Ventiltrieb 1 gestattet es, mit Hilfe einer obenliegenden, in einem Zylinderkopfgehäuse der Brennkraftmaschine drehbar gelagerten Grundnockenwelle 3 den Hub der insgesamt sechs Einlassventile 2 der drei Zylinder gemeinsam zu verstellen.The valve gear shown in the drawing 1 serves to control the intake valves 2 of three cylinders (not shown) arranged one behind the other in an internal combustion engine. The valve train 1 allows it with the help of an overhead, rotatably mounted in a cylinder head housing of the engine base camshaft 3 the stroke of the six intake valves 2 to adjust the three cylinders together.

Zu diesem Zweck umfasst der Ventiltrieb 1 im Bereich der drei Zylinder einen einzigen drehfest und axial verschiebbar auf der Nockenwelle 3 montierten Nockenträger 4, der insgesamt sechs im axialen Abstand voneinander angeordnete Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 aufweist. Jede der sechs Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 auf dem Nockenträger 4 weist zwei Nocken 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b auf, von denen jeweils einer mit einer Rolle 11 eines schwenkbar gelagerten Rollenschlepphebels 12 von einem der Ventile 2 zusammenwirkt, um über die Rolle 11 ein in 2 in unterbrochenen Linien dargestelltes, am unteren Ende mit einem Ventilteller 13 versehenes Ventilglied 14 des jeweiligen Einlassventils 2 zu betätigen, das sich zum Öffnen des Ventils 2 entgegen der Kraft einer Ventilfeder 15 im Zylinderkopf nach unten drücken lässt. Der Ventiltrieb 1 umfasst darüber hinaus für jedes der Ventile 2 ein ebenfalls in 2 in unterbrochenen Linien dargestelltes hydraulisches Ventilspielausgleichselement 16.For this purpose, the valve train includes 1 in the range of three cylinders a single rotationally fixed and axially displaceable on the camshaft 3 mounted cam carrier 4 , the total of six axially spaced cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 having. Each of the six cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 on the cam carrier 4 has two cams 5a . 5b . 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b . 10a . 10b on, one of each with a roll 11 a pivotally mounted roller finger follower 12 from one of the valves 2 interacts about the role 11 a in 2 shown in broken lines, at the bottom with a valve plate 13 provided valve member 14 of the respective intake valve 2 to operate, which is to open the valve 2 against the force of a valve spring 15 in the cylinder head can be pushed down. The valve train 1 also includes for each of the valves 2 a likewise in 2 shown in broken lines hydraulic valve clearance compensation element 16 ,

Jedes Paar von Nocken 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b, 10a, 10b jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 weist zwei unterschiedlichen Nockenlaufbahnen 18 bzw. 19 auf, die sich durch axiale Verschiebung des Nockenträgers 4 auf der Nockenwelle 3 zwischen zwei Verschiebestellungen wahlweise mit der Rolle 11 des Schlepphebels 12 des zugehörigen Ventils 2 in Anlagekontakt bringen lassen. 1 zeigt eine der beiden Verschiebestellungen, in der die linken Nocken 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a sämtlicher Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit der Rolle 11 des Schlepphebels 12 zusammenwirken.Every pair of cams 5a . 5b . 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b . 10a . 10b each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 has two different cam tracks 18 respectively. 19 on, characterized by axial displacement of the cam carrier 4 on the camshaft 3 between two displacement positions optionally with the roller 11 of the rocker arm 12 the associated valve 2 can be brought into abutting contact. 1 shows one of the two displacement positions in which the left cams 5a . 6a . 7a . 8a . 9a . 10a all cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 with the role 11 of the rocker arm 12 interact.

Wie am besten in 1 dargestellt, ist die Anordnung der beiden Nocken 5a, 5b, 6a, 6b, 7a, 7b, 8a, 8b, 9a, 9b bzw. 10a, 10b bei jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 dieselbe, d. h. die linken Nocken 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 weisen untereinander jeweils dieselbe Form von Nockenlaufbahn 18 auf, ebenso wie auch die rechten Nocken 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, 10b sämtlicher Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 untereinander ebenfalls dieselbe Form von Nockenlaufbahn 19 besitzen, so dass in jeder der beiden Verschiebestellungen des Nockenträgers 4 sämtliche Ventile 2 in gleicher Weise betätigt werden.How best in 1 shown, is the arrangement of the two cams 5a . 5b . 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b respectively. 10a . 10b at each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 the same, ie the left cams 5a . 6a . 7a . 8a . 9a . 10a each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 each have the same shape of cam track with each other 18 on, as well as the right cam 5b . 6b . 7b . 8b . 9b . 10b all cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 each other also the same shape of cam track 19 own, so that in each of the two displacement positions of the cam carrier 4 all valves 2 be operated in the same way.

Auf der anderen Seite weisen die Scheitel S der Nockenlaufbahnen 18, 19 zweier benachbarter Nocken 5a, 5b bzw. 6a, 6b bzw. 7a, 7b bzw. 8a, 8b bzw. 9a, 9b bzw. 10a, 10b jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 unterschiedliche Abstände von der Drehachse 17 der Nockenwelle 3 auf, so dass die Einlassventile 2 ganz geöffnet werden, wenn in der in 1 dargestellten Verschiebestellung die höheren linken Nocken 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 oberhalb der Rollen 11 der zugehörigen Schlepphebel 12 angeordnet sind und mit diesen zusammenwirken, während die Einlassventile 2 nur teilweise geöffnet werden, wenn in der nicht dargestellten anderen Verschiebestellung des Nockenträgers 4 die flacheren rechten Nocken 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, 10b jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit den Rollen 11 der Schlepphebel 12 zusammenwirken.On the other side, the crests S of the cam tracks 18 . 19 two adjacent cams 5a . 5b respectively. 6a . 6b respectively. 7a . 7b respectively. 8a . 8b respectively. 9a . 9b respectively. 10a . 10b each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 different distances from the axis of rotation 17 the camshaft 3 on, so the intake valves 2 be completely open when in the in 1 Displacement position shown, the higher left cam 5a . 6a . 7a . 8a . 9a . 10a each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 above the rollers 11 the associated rocker arm 12 are arranged and interact with these while the intake valves 2 only partially open when in the other displacement position of the cam carrier, not shown 4 the flatter right cams 5b . 6b . 7b . 8b . 9b . 10b each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 with the roles 11 the rocker arm 12 interact.

Darüber hinaus kann auch die Form der beiden Nocken 5a, 5b bzw. 6a, 6b bzw. 7a, 7b bzw. 8a, 8b bzw. 9a, 9b bzw. 10a, 10b jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 unterschiedlich sein, oder die Scheitel S der linken Nocken 5a, 6a, 7a, 8a, 9a, 10a jeder Nocken gruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 können in Umfangsrichtung der Nockenwelle um dasselbe Winkelmaß in Bezug zu den Scheiteln der rechten Nocken 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, 10b versetzt sein, so dass die Ventile 2 unterschiedlich lange geöffnet bleiben bzw. zu unterschiedlichen Zeiten geöffnet und/oder geschlossen werden.In addition, also the shape of the two cams 5a . 5b respectively. 6a . 6b respectively. 7a . 7b respectively. 8a . 8b respectively. 9a . 9b respectively. 10a . 10b each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 be different, or the crests S of the left cams 5a . 6a . 7a . 8a . 9a . 10a each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 can circumferentially of the camshaft by the same angular extent with respect to the crests of the right cam 5b . 6b . 7b . 8b . 9b . 10b be offset so that the valves 2 remain open for different periods of time or be opened and / or closed at different times.

Wie am besten in 2 dargestellt, weisen sämtliche Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 auf dem Nockenträger 4 einen gemeinsamen Grundkreisabschnitt 20 auf, dessen Außendurchmesser über die axiale Länge jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10 derselbe ist und sich über einen Dreh- oder Umfangswinkel α von etwa 110 Grad erstreckt.How best in 2 shown, have all cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 on the cam support 4 a common base circle section 20 on, its outer diameter over the axial length of each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 is the same and extends over a rotational or circumferential angle α of about 110 degrees.

Wie in 2 an den Nocken 5a, 6a, 7a sichtbar ist, sind außerdem die Scheitel S der Nocken 5a, 5b, 6a, 6b bzw. 7a, 7b, 8a, 8b bzw. 9a, 9b, 10a, 10b der beiden Paare von Nockengruppen 5, 6 bzw. 7, 8 bzw. 9, 10 jedes Zylinders in Umfangsrichtung der Nockenwelle 3 gegeneinander versetzt. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt in Drehrichtung der Nockenwelle (Pfeil A) der Winkelabstand von der Mitte M des gemeinsamen Grundkreisabschnitts 20 bis zu den Scheiteln S der höheren Nocken 5a, 6a bei den beiden mit den Ventilen 2 des ersten Zylinders zusammenwirkenden Nockengruppen 5 und 6 etwa 120 Grad, während der Winkelabstand von der Mitte M des gemeinsamen Grundkreisabschnitts 20 bis zu den Scheiteln S der entsprechenden Nocken 7a, 8a bzw. 9a, 10a der beiden mit den Ventilen 2 des zweiten mittleren Zylinders bzw. des dritten Zylinders zusammenwirkenden Nockengruppen 7 und 8 bzw. 9 und 10 etwa 180 Grad bzw. etwa 240 Grad beträgt. Der Zündzeitpunkt und die Zündreihenfolge der einzelnen Zylinder ist an diese Winkelabstände angepasst.As in 2 on the cams 5a . 6a . 7a is visible, are also the vertices S of the cams 5a . 5b . 6a . 6b respectively. 7a . 7b . 8a . 8b respectively. 9a . 9b . 10a . 10b of the two pairs of cam groups 5 . 6 respectively. 7 . 8th respectively. 9 . 10 each cylinder in the circumferential direction of the camshaft 3 offset against each other. At the in 2 illustrated embodiment is in the direction of rotation of the camshaft (arrow A), the angular distance from the center M of the common base circle portion 20 to the vertices S of the higher cams 5a . 6a at the two with the valves 2 of the first cylinder cooperating cam groups 5 and 6 about 120 degrees, while the angular distance from the center M of the common base circle section 20 to the vertices S of the corresponding cams 7a . 8a respectively. 9a . 10a the two with the valves 2 of the second middle cylinder and the third cylinder cooperating cam groups 7 and 8th respectively. 9 and 10 about 180 degrees or about 240 degrees. The ignition timing and the firing order of the individual cylinders is adapted to these angular distances.

Um den Nockenträger 4 drehfest mit der Nockenwelle 3 zu verbinden, jedoch seine axiale Verschiebung entlang der Nockenwelle 3 zu ermöglichen, weist der hohlzylindrische Nockenträger 4 an seinem inneren Umfang eine Längsverzahnung auf, die mit einer komplementären Außenverzahnung auf der Nockenwelle kämmt, wie in 2 bei 21 dargestellt.To the cam carrier 4 rotatably with the camshaft 3 but its axial displacement along the camshaft 3 to allow, has the hollow cylindrical cam carrier 4 at its inner periphery on a longitudinal toothing, which meshes with a complementary external toothing on the camshaft, as in 2 at 21 shown.

Die axiale Verschiebung des Nockenträgers 4 auf der Nockenwelle 3 zur Verstellung des Hubs und/oder der Öffnungszeiten der Einlassventile 2 erfolgt bei Bedarf und wird immer dann vorgenommen, wenn der gemeinsame Grundkreisabschnitt 20 aller Nockengruppen 5, 6, 7, 8, 9, 10 während des Drehwinkels α der Nockenwelle 3 von etwa 110 Grad den Rollen 11 der Schlepphebel 12 gegenüberliegt. Das Maß der axialen Verschiebung des Nockenträgers 4 zwischen seinen beiden Verschiebestellungen entspricht dem Mit tenabstand benachbarter Nocken 5a, 5b bzw. 6a, 6b bzw. 7a, 7b bzw. 8a, 8b bzw. 9a, 9b bzw. 10a, 10b oder Nockenlaufbahnen 18, 19 jeder Nockengruppe 5, 6, 7, 8, 9, 10.The axial displacement of the cam carrier 4 on the camshaft 3 for adjusting the stroke and / or the opening times of the intake valves 2 takes place as needed and is always carried out when the common base circle section 20 all cam groups 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 during the rotation angle α of the camshaft 3 from about 110 degrees to the rollers 11 the rocker arm 12 opposite. The degree of axial displacement of the cam carrier 4 between its two displacement positions corresponds to the tenabstand with neighboring cams 5a . 5b respectively. 6a . 6b respectively. 7a . 7b respectively. 8a . 8b respectively. 9a . 9b respectively. 10a . 10b or cam tracks 18 . 19 each cam group 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ,

Die Verschiebung des Nockenträgers 4 aus seiner augenblicklichen Verschiebestellung in die jeweils andere Verschiebestellung erfolgt mit Hilfe zweier Schneckentriebe 22, 23, die den Nockenträger 4 auf der Nockenwelle 3 jeweils in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Die beiden Schneckentriebe 22, 23 umfassen jeweils einen ortsfest innerhalb des Zylinderkopfgehäuses der Brennkraftmaschine montierten Aktuator 24, 25 mit einem beweglichen Mitnehmerstift 26, 27, der sich bei Bedarf aus dem Aktuator 24, 25 ausfahren lässt, um sein freies Ende mit einer gegenüberliegenden schrauben- oder schneckenförmigen Nut 28, 29 in der äußeren Umfangsfläche einer Nutscheibe 30, 31 des Nockenträgers 4 in Eingriff zu bringen und dadurch den Nockenträger 4 in axialer Richtung zu verschieben.The displacement of the cam carrier 4 from its instantaneous displacement position in the respective other displacement position takes place with the help of two worm gears 22 . 23 that the cam carrier 4 on the camshaft 3 each move in opposite directions. The two worm drives 22 . 23 each comprise a fixedly mounted within the cylinder head housing of the internal combustion engine actuator 24 . 25 with a movable driving pin 26 . 27 which, if necessary, leaves the actuator 24 . 25 extends to its free end with an opposite helical or helical groove 28 . 29 in the outer peripheral surface of a grooved disc 30 . 31 of the cam carrier 4 engage and thereby the cam carrier 4 to move in the axial direction.

Wie am besten in 1 dargestellt, ist die eine der beiden Nutscheiben 30 zwischen dem rechten Nocken 6b der rechten Nockengruppe 6 des linken äußeren Zylinders und dem benachbarten linken Nocken 7a der linken Nockengruppe 7 des zweiten mittleren Zylinders der drei Zylinder angeordnet, während die andere der beiden Nutscheiben 31 zwischen dem rechten Nocken 8b der rechten Nockengruppe 8 des zweiten mittleren Zylinders und dem benachbarten linken Nocken 9a der linken Nockengruppe 9 des rechten äußeren Zylinders der drei Zylinder angeordnet ist.How best in 1 is shown, which is one of the two grooved wheels 30 between the right cam 6b the right cam group 6 the left outer cylinder and the adjacent left cam 7a the left cam group 7 the second middle cylinder of the three cylinders arranged, while the other of the two grooved wheels 31 between the right cam 8b the right cam group 8th of the second middle cylinder and the adjacent left cam 9a the left cam group 9 the right outer cylinder of the three cylinders is arranged.

Die schrauben- oder schneckenförmige Nut 28 in der äußeren Umfangsfläche der Nutscheibe 30 des Nockenträgers 4 ist linksgängig, um den Nockenträger 4 beim Eingriff des Mitnehmerstifts 26 des zugehörigen Aktuators 24 nach rechts zu verschieben, während die schrauben- oder schneckenförmige Nut 29 in der äußeren Umfangsfläche der Nutscheibe 31 rechtsgängig ist, um den Nockenträger 4 beim Eingriff des Mitnehmerstifts 27 des zugehörigen Aktuators 25 nach links zu verschieben.The screw or helical groove 28 in the outer peripheral surface of the grooved disc 30 of the cam carrier 4 is left-handed to the cam carrier 4 when engaging the driving pin 26 of the associated actuator 24 to move to the right while the helical or helical groove 29 in the outer peripheral surface of the grooved disc 31 right is to the cam carrier 4 when engaging the driving pin 27 of the associated actuator 25 to move to the left.

Um den Nockenträger 4 in Bezug zur Drehachse 17 der Nockenwelle 3 zu zentrieren bzw. während seiner Verschiebung in Bezug zur Drehachse 17 zentriert zu halten, ist der Nockenträger 4 jeweils zwischen den beiden Ventilen 2 jedes Zylinders mittels eines Gleitlagers (nicht dargestellt) drehbar gelagert. Die entgegengesetzten Stirnseiten eines oder mehrerer Gleitlager können gleichzeitig Anschlagflächen bilden, um eine Verschiebung des Nockenträgers 4 über die gewünschte Verschiebestellung hinaus zu verhindern.To the cam carrier 4 in relation to the axis of rotation 17 the camshaft 3 to center or during its displacement in relation to the axis of rotation 17 centered is the cam carrier 4 each between the two valves 2 each cylinder by means of a sliding bearing (not shown) rotatably mounted. The opposite end faces of one or more plain bearings can simultaneously form abutment surfaces to a displacement of the cam carrier 4 To prevent beyond the desired displacement position.

11
Ventiltriebvalve train
22
VentilValve
33
Grundnockenwellebase camshaft
44
Nockenträgercam support
55
Nockengruppecam group
66
Nockengruppecam group
77
Nockengruppecam group
88th
Nockengruppecam group
99
Nockengruppecam group
1010
Nockengruppecam group
1111
Rollerole
1212
Schlepphebelcam follower
1313
Ventiltellervalve disc
1414
Ventilgliedvalve member
1515
Ventilfedervalve spring
1616
VentilspielausgleichselementLash adjuster
1717
Drehachseaxis of rotation
1818
NockenlaufbahnCam track
1919
NockenlaufbahnCam track
2020
GrundkreisabschnittBase circle portion
2121
Innen-/AußenverzahnungInternal / external toothing
2222
Schneckentriebworm drive
2323
Schneckentriebworm drive
2424
Aktuatoractuator
2525
Aktuatoractuator
2626
MitnehmerstiftCarrier pin
2727
MitnehmerstiftCarrier pin
2828
linksgängige Nutleft-handed groove
2929
rechtsgängige Nutright-handed groove
3030
Nutscheibegrooved disc
3131
Nutscheibegrooved disc
AA
Drehrichtungdirection of rotation
SS
Scheitelvertex

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Claims (16)

Ventiltrieb zur Betätigung von Gaswechselventilen von drei in einer Reihe hintereinander angeordneten Zylindern einer Brennkraftmaschine, mit einer Grundnockenwelle und sechs in Längsrichtung der Grundnockenwelle verschiebbaren Nockengruppen, die jeweils mindestens zwei unterschiedliche Nockenlaufbahnen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass alle sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) auf einem einzigen, auf der Grundnockenwelle (3) axial verschiebbaren Nockenträger (4) ausgebildet sind.Valve gear for actuating gas exchange valves of three cylinders arranged one behind the other in an internal combustion engine, comprising a basic camshaft and six cam groups displaceable in the longitudinal direction of the basic camshaft, each having at least two different cam tracks, characterized in that all six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) on a single, on the base camshaft ( 3 ) axially displaceable cam carrier ( 4 ) are formed. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) für die Gaswechselventile (2) der drei Zylinder in Umfangsrichtung der Grundnockenwelle (3) paarweise versetzte Scheitel (S) aufweisen.Valve gear according to claim 1, characterized in that the six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) for the gas exchange valves ( 2 ) of the three cylinders in the circumferential direction of the basic camshaft ( 3 ) have pairs of vertices (S). Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheitel (S) der Nockenlaufbahnen (18, 19) der Nockengruppen (7, 8) der Gaswechselventile (2) des mittleren Zylinders jeweils einen Winkelabstand von 50 bis 70 Grad von den Scheiteln (S) der Nockenlaufbahnen (18, 19) der Nockengruppen (5, 6; 9, 10) der Gaswechselventile der äußeren Zylinder aufweisen.Valve gear according to claim 1 or 2, characterized in that the vertices (S) of the cam tracks ( 18 . 19 ) of the cam groups ( 7 . 8th ) of the gas exchange valves ( 2 ) of the middle cylinder in each case an angular distance of 50 to 70 degrees from the vertices (S) of the cam tracks ( 18 . 19 ) of the cam groups ( 5 . 6 ; 9 . 10 ) Have the gas exchange valves of the outer cylinder. Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) einen gemeinsamen Grundkreisabschnitt (20) besitzen.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) a common base circle section ( 20 ). Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gemeinsame Grundkreisabschnitt (20) der sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) in Umfangsrichtung der Grundnockenwelle (3) über einen Winkel zwischen 100 und 120 Grad erstreckt.Valve gear according to claim 4, characterized in that the common base circle section ( 20 ) of the six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) in the circumferential direction of the basic camshaft ( 3 ) extends over an angle between 100 and 120 degrees. Ventiltrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich der gemeinsame Grundkreisabschnitt (20) der sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) in Umfangsrichtung der Grundnockenwelle über einen Winkel von etwa 110 Grad erstreckt.Valve gear according to claim 5, characterized in that the common base circle section ( 20 ) of the six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) extends in the circumferential direction of the base camshaft over an angle of about 110 degrees. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkelabstand von der Mitte (M) des gemeinsamen Grundkreisabschnitts (20) bis zu Scheiteln (S) von Nocken (5a, 6a) der mit den Gaswechselventilen (2) eines ersten Zylinders der Reihe zusammenwirkenden Nockengruppen (5, 6) zwischen 110 und 130 Grad beträgt, dass der Winkelabstand von der Mitte (M) des gemeinsamen Grundkreisabschnitts (20) bis zu Scheiteln (S) von Nocken (7a, 8a) der mit den Gaswechselventilen (2) eines zweiten Zylinders der Reihe zusammenwirkenden Nockengruppen (7, 8) zwischen 170 und 190 Grad beträgt, und dass der Winkelabstand von der Mitte (M) des gemeinsamen Grundkreisabschnitts (20) bis zu Scheiteln (S) von Nocken (9a, 10a) der mit den Gaswechselventilen (2) des dritten Zylinders der Reihe zusammenwirkenden Nockengruppen (9, 10) zwischen 230 und 250 Grad beträgt.Valve gear according to one of claims 4 to 6, characterized in that the angular distance from the center (M) of the common base circle section ( 20 ) to crests (S) of cams (S) 5a . 6a ) with the gas exchange valves ( 2 ) of a first cylinder of the series cooperating cam groups ( 5 . 6 ) between 110 and 130 degrees, that the angular distance from the center (M) of the common base circle section ( 20 ) to crests (S) of cams (S) 7a . 8a ) with the gas exchange valves ( 2 ) of a second cylinder of the series cooperating cam groups ( 7 . 8th ) is between 170 and 190 degrees, and that the angular distance from the center (M) of the common base circle section ( 20 ) to crests (S) of cams (S) 9a . 10a ) with the gas exchange valves ( 2 ) of the third cylinder of the series cooperating cam groups ( 9 . 10 ) is between 230 and 250 degrees. Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei Schneckentriebe (22, 23) zum Verschieben des Nockenträgers (4) in entgegengesetzte Richtungen.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized by two worm gears ( 22 . 23 ) for moving the cam carrier ( 4 ) in opposite directions. Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich Stellglieder (26, 27) von Stellorganen (24, 25) der Schneckentriebe (22, 23) wahlweise mit dem Nockenträger (4) in Eingriff bringen lassen, während ein gemeinsamer Grundkreisabschnitt (20) der sechs Nockengruppen (5, 6, 7, 8, 9, 10) gegen Ventilbetätigungsmittel (11) der Gaswechselventile (2) anliegtValve gear according to claim 8, characterized in that actuators ( 26 . 27 ) of actuators ( 24 . 25 ) of the worm gears ( 22 . 23 ) optionally with the cam carrier ( 4 ), while a common base circle section ( 20 ) of the six cam groups ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) against valve actuation means ( 11 ) of the gas exchange valves ( 2 ) is present Ventiltrieb nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich Stellglieder (26, 27) von Stellorganen (24, 25) der Schneckentriebe (22, 23) jeweils zwischen einem Nocken (7a bzw. 8b) einer Nockengruppe (7 bzw. 8) des mittleren Zylinders und einem benachbarten Nocken (6b bzw. 9a) einer Nockengruppe (5, 6 bzw. 9, 10) von einem der beiden äußeren Zylinder mit dem Nockenträger (4) in Eingriff bringen lassen.Valve gear according to claim 8 or 9, characterized in that actuators ( 26 . 27 ) of actuators ( 24 . 25 ) of the worm gears ( 22 . 23 ) between a cam ( 7a respectively. 8b ) of a cam group ( 7 respectively. 8th ) of the middle cylinder and an adjacent cam ( 6b respectively. 9a ) of a cam group ( 5 . 6 respectively. 9 . 10 ) of one of the two outer cylinders with the cam carrier ( 4 ). Ventiltrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich eines (26) der Stellglieder (26, 27) der beiden Stellorgane (24, 25) mit einer linksgängigen schrauben- oder schneckenförmigen Nut (28) auf dem Nockenträger (4) in Eingriff bringen lässt, während sich das andere (27) der Stellglieder (26, 27) der beiden Stellorgane (24, 25) mit einer rechtsgängigen schraubenförmigen Nut (29) auf dem Nockenträger (4) in Eingriff bringen lässt.Valve gear according to claim 9 or 10, characterized in that a ( 26 ) of the actuators ( 26 . 27 ) of the two actuators ( 24 . 25 ) with a left-handed helical or helical groove ( 28 ) on the cam carrier ( 4 ), while the other ( 27 ) of the actuators ( 26 . 27 ) of the two actuators ( 24 . 25 ) with a right-handed helical groove ( 29 ) on the cam carrier ( 4 ). Ventiltrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die schrauben- oder schneckenförmigen Nuten (28, 29) in Nutscheiben (30, 31) zwischen zwei Nockengruppen (6, 7 bzw. 8, 9) ausgebildet sind.Valve gear according to claim 11, characterized in that the helical or helical grooves ( 28 . 29 ) in grooved discs ( 30 . 31 ) between two cam groups ( 6 . 7 respectively. 8th . 9 ) are formed. Ventiltrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Nockenlaufbahnen (18, 19) jeder Nockengruppe (5, 6, 7, 8, 9, 10) in axialer Richtung dieselbe ist.Valve gear according to one of the preceding claims, characterized in that the arrangement of the cam tracks ( 18 . 19 ) each cam group ( 5 . 6 . 7 . 8th . 9 . 10 ) is the same in the axial direction. Brennkraftmaschine, gekennzeichnet durch mindestens einen Ventiltrieb (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.Internal combustion engine, characterized by at least one valve drive ( 1 ) according to one of the preceding claims. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als zwei Zylinderreihen aufweist.Internal combustion engine according to claim 14, characterized that it has more than two rows of cylinders. Brennkraftmaschine nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein W-Motor ist.Internal combustion engine according to claim 14 or 15, characterized characterized in that it is a W-motor.
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