DE202005017088U1 - Fully variable lift valve gear of internal combustion engine has rotatable adjusting shaft connected to bearing bracket with torsional fixing, and pawl with pressure face contacting roller of roller cam follower - Google Patents
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Abstract
Description
Die
Erfindung beschreibt eine vollvariable Hubventilsteuerung einer
Brennkraftmaschine Diese Anmeldung ist eine Gebrauchsmusterabzweigung aus
der Patentanmeldung
Technologischer Hintergrundtechnological background
Mit einer vollvariablen Hubventilsteuerung lässt sich insbesondere eine fremdgezündete Brennkraftmaschine drosselfrei betreiben, wodurch es gelingt, die bei konventioneller Drosselung über weite Lastzustände auftretenden Ladungswechselverluste zu minimieren. Hierdurch lassen sich die Leistungs- und Drehmomentcharakteristik verbessern und der Kraftstoffverbrauch und die Schadstoffemissionen reduzieren.With a fully variable lift valve control can be in particular a spark ignition Operate engine throttle free, which manages the with conventional throttling over wide load conditions to minimize occurring charge exchange losses. Hereby leave improve the performance and torque characteristics and reduce fuel consumption and pollutant emissions.
Darüber hinaus zeichnet sich eine derart ausgestattete Brennkraftmaschine im unteren Drehzahlbereich durch ein verbessertes Ansprechverhalten sowie eine erhöhte Laufruhe aus.Furthermore is characterized by such a fitted internal combustion engine in the lower Speed range through improved response and a increased Smooth running out.
Die Last wird bei einer mechanischen vollvariablen Hubventilsteuerung, welche als sogenanntes Rastkurvengetriebe ausgestaltet ist, durch den Öffnungszeitquerschnitt der jeweils eingeregelten Erhebungskurve des Einlassventils bestimmt.The Load becomes with a mechanical fully variable lift valve control, which is designed as a so-called latching cam gear through the opening time cross-section determines the respectively adjusted elevation curve of the intake valve.
Bei solchen Hubventilsteuerungen wird im Teillastbereich neben dem Ventilhub auch die Öffnungsdauer erheblich reduziert.at Such Hubventilsteuerungen is in the partial load range in addition to the valve also the opening time considerably reduced.
Um dabei die thermodynamisch günstige Steuerstrategie des „frühen Einlass schließt" optimal realisieren zu können, ist es insbesondere von Vorteil, wenn die Kinematik einer vollvariablen Hubventilsteuerung derart ausgelegt ist, dass bei einer Reduzierung der Öffnungsdauer und des Hubs zugleich eine signifikante Phasenlagenänderung des Ventilhubscheitelpunkts in Richtung Früh bewirkt wird.Around the thermodynamically favorable tax strategy of the "early intake concludes "optimally realize to be able to It is particularly advantageous if the kinematics of a fully variable Hubventilsteuerung is designed such that at a reduction the opening duration and the hub at the same time a significant phase change of Ventilhubscheitepunkts is effected in the early direction.
Bei Hubventilsteuerungen, welche eine derartige kinematische Eigenschaft nicht aufweisen, muss nachteilig die gesamte Phasenlagenänderung in Richtung Früh über eine hydraulische Nockenwellenverstelleinrichtung realisiert werden.at Hubventilsteuerungen which such a kinematic property Do not have to adversely affect the entire phase change in In the morning over a hydraulic camshaft adjusting be realized.
Da hierbei sehr große Verstellwinkel dargestellt werden müssen, kann ein hydraulisches Nockenwellenverstellsystem sowohl in seinem Verstellwinkel als auch in seiner Dynamik schnell an seine Grenzen stoßen. (Siehe hierzu auch im Fachbuch „Variable Ventilsteuerung 2" ISBN 3-8169-2398-5 von Herrn Prof. Dr. Ing. Stefan Pischinger Seite 149, 150.)There this very large Adjustment angle can be represented by a hydraulic Camshaft adjustment system both in its adjustment angle as well in its dynamics quickly reach its limits. (See also in the Textbook "Variable Valve control 2 "ISBN 3-8169-2398-5 by Prof. Dr. med. Ing. Stefan Pischinger page 149, 150.)
Bei einer vollvariablen Hubventilsteuerung ohne kinematisch generierte Phasenlagenänderung des Ventilhubscheitelpunkts muss weiter nachteilig ein großer Kolbenfreigang gegeben sein, damit es bei einem Ausfall des zusätzlich benötigten, hydraulischen Nockenwellenverstellsystems zu keiner Kollision zwischen Kolben und Ventil kommen kann. (Siehe hierzu „Variable Ventilsteuerung 2" Seite 82, 89.)at a fully variable lift valve control without kinematically generated Phase change of the Ventilhubscheitepunkts must further adversely a large piston clearance be given so that in case of failure of the additional required hydraulic camshaft adjustment no collision between the piston and valve can occur. (Please refer "Variable Valve control 2 "side 82, 89.)
Problematisch bei einer Lastregelung mit vollvariablen Hubventilsteuerungen ist weiter, das die Öffnungszeitquerschnitte und damit die Ladungsmengen einzelner Zylinder bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine im Leerlauf- bzw. unteren Lastbereich nur sehr geringe Differenzen untereinander aufweisen dürfen, da es ansonsten zu einem nicht akzeptablen unrundem Motorlauf oder gar zu Zündaussetzern kommen kann.Problematic in a load control with fully variable Hubventilsteuerungen Next, the opening time cross sections and thus the charge quantities of individual cylinders in a multi-cylinder internal combustion engine in idle or lower load range only very small differences may have one another otherwise it would become an unacceptable out-of-round engine or even misfiring can come.
Es ist im Prinzip daher zwingend notwendig, einen hydraulischen Ventilspielausgleich bei Rastkurvengetrieben zu verwenden, um eine klar definierte Darstellung der Öffnungs- und Schließrampen der Erhebungskurven unter allen thermischen Betriebsbedingungen zu gewährleisten.It is in principle therefore absolutely necessary, a hydraulic valve clearance compensation to use in detent cam gears to a clearly defined representation the opening and closing ramps the survey curves under all thermal operating conditions to ensure.
Besonders Vorteilhaft werden hierbei zur direkten Betätigung der Hubventile bewährte und kostengünstige Rollenschlepphebel vorgesehen, welche sich über Kalotten auf gehäuseseitig angeordneten Abstützelementen mit hydraulischem Ventilspielausgleich abstützen.Especially Advantageous in this case for direct actuation of the globe valves proven and inexpensive Roller cam followers are provided, which extend over the domes on the housing side arranged supporting elements Support with hydraulic valve clearance compensation.
Stand der TechnikState of technology
Aus
der
Der Kulissenhebel ist mit einer Steuerkulisse versehen, welche von einer Ventilrastsektion, welche konzentrisch zum Zentrum der Verstellwelle angeordnet liegt, über eine Anlauframpe in eine Hubsektion übergeht.Of the Gate lever is provided with a control link, which of a Valve detent section concentric with the center of the adjusting shaft is located above a starting ramp merges into a lifting section.
Diese Steuerkontur steht mit einer Druckrolle der Klinke in Wirkverbindung, wobei die Klinke weiter über eine kreisbogenförmige Druckfläche mit der Laufrolle des Rollenschlepphebels in Kontakt steht.These Control contour is in operative connection with a pressure roller of the pawl, with the latch further over a circular arc print area is in contact with the roller of the roller cam follower.
Die Druckfläche der Klinke liegt bei geschlossenem Hubventil konzentrisch zur Lagerachse des Kulissenhebels bzw. der Verstellwelle angeordnet.The pressure surface of the latch is closed Senem lift valve arranged concentrically to the bearing axis of the crank lever or the adjusting.
Ein Verdrehen der Verstellwelle und damit des Lagerbocks bewirkt hierbei lediglich eine Lageänderung der Klinke, wodurch der Eingriffsbereich der Druckrolle in die Steuerkontur des Kulissenhebels verändert wird und dadurch sowohl der Ventilhub als auch die Öffnungsdauer von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer Ventilabschaltung variiert werden kann.One Rotation of the adjusting and thus the bearing block causes this only a change of position the pawl, whereby the engagement area of the pressure roller in the control contour changed the scenery lever and thereby both the valve lift and the opening duration varies from a maximum lift curve to a valve shutdown can be.
Diese Hubventilsteuerung weist einige sehr vorteilhaft Merkmale auf, wobei insbesondere eine sehr günstige Toleranzverträglichkeit gegeben ist.These Hubventilsteuerung has some very advantageous features, wherein especially a very cheap one tolerance compatibility given is.
Dies ist insbesondere dadurch begründet, das die Ventilrast während eines Nockenzyklus durch die, fertigungstechnisch einfach zu beherrschende, konzentrische Lage der Ventilrastsektion am Kulissenhebel zum Zentrum der Lagerung definiert wird, wobei zusätzlich ein hydraulischer Ventilspielausgleich über das, vorteilhaft gehäuseseitig angeordnete, Abstützelement des Rollenschlepphebels gegeben ist.This is justified in particular by the fact that the valve catch during a cam cycle through the, technically easy to control, concentric Position of the valve latch section on the crank lever to the center of the bearing is defined, in addition a hydraulic valve clearance compensation over, advantageously on the housing side arranged, supporting element given the roller cam follower.
Hierdurch wird eine klar definierte Darstellung der Öffnungs- und Schließrampen der Erhebungskurven unter allen thermischen Betriebsbedingungen gewährleistet. (Vergleiche hierzu „Variable Ventilsteuerung 2" Seite 87.) Weiter sind mit Vorteil einlassseitig lediglich zwei Lagerachsen für die Nockenwelle und die Verstellwelle im Zylinderkopfgehäuse erforderlich, wodurch dieses ebenfalls einfach und kostengünstig gefertigt werden kann.hereby becomes a clearly defined representation of the opening and closing ramps the survey curves under all thermal operating conditions guaranteed. (See "Variable Valve Control 2 "page 87.) Next are advantageously inlet side only two bearing axles for the camshaft and the adjusting shaft in the cylinder head housing required, causing this also easy and inexpensive can be made.
Zusätzlich ist ein kompakter Bauraum gegeben, welcher die problemlose Unterbringung einer nahezu zentral angeordneten Zündkerze und einer zusätzlichen Auslassnockenwelle in allgemein üblicher Position erlaubt.In addition is given a compact space, which the trouble-free accommodation a nearly centrally located spark plug and an additional Exhaust camshaft in common Position allowed.
Nachteilig an dieser Hubventilsteuerung ist jedoch, das die Phasenlage des Ventilhubscheitelpunkts durch die gegebene Kinematik dieser Hubventilsteuerung bei der Variation von Hub und Öffnungsdauer unverändert bleibt, wodurch eine optimale Steuerstrategie des „frühen Einlass schließt" zwingend durch eine zusätzliche hydraulische Nockenwellenverstelleinrichtung mit einem sehr großen Verstellbereich dargestellt werden muss.adversely At this Hubventilsteuerung is, however, that the phase angle of the Ventilhubscheitelpunkts by the given kinematics of this Hubventilsteuerung in the variation of stroke and opening duration unchanged remains, creating an optimal control strategy of "early intake closes "by a mandatory additional hydraulic camshaft adjusting device with a very large adjustment range must be displayed.
Hierdurch werden die Gesamtsystemkosten erheblich erhöht, wobei die Grenzen eines derartigen, hydraulischen Nockenwellenverstellsystems bereits schon eingangs beschrieben wurden.hereby The total system costs are significantly increased, with the limits of a such, hydraulic camshaft adjustment already were described at the beginning.
Aus der WO 2005/078246 (Honda) ist weiter eine viergliedrige vollvariable Hubventilsteuerung bekannt, bei welcher eine Nockenwelle einen, als Kipphebel ausgestalteten, Kulissenhebel in eine Schwingbewegung versetzt, wobei die Steuerkulisse des Kulissenhebels direkt auf die Laufrolle eines Ventilbetätigungsglieds einwirkt, welches als Rollenkipphebel ausgestaltet ist. Hierbei ist sowohl der Anlenkpunkt des Kulissenhebels als auch der Anlenkpunkt des Rollenkipphebels an einem Lagerbock vorgesehen, welcher über eine Zahnwelle um eine Schwenkachse im Zylinderkopfgehäuse verschwenkt wird, wobei diese Schwenkachse im wesentlichen unmittelbar über dem Hubventil angeordnet liegt. Der Rollenkipphebel wirkt hierbei über eine konventionelle Ventilspieleinstellschraube auf das freie Ende des Hubventils ein.Out WO 2005/078246 (Honda) is further a four-membered fully variable Hubventilsteuerung known in which a camshaft a, designed as rocker arm, crank lever in a swinging motion offset, with the control link of the crank lever directly on the roller of a valve actuator acts, which is designed as a roller rocker arm. in this connection is both the pivot point of the crank lever and the pivot point of the Rollenkipphebels provided on a bearing block, which has a Toothed shaft pivoted about a pivot axis in the cylinder head housing is, with this pivot axis substantially immediately above the Lift valve is located. The roller rocker arm acts on a conventional valve clearance adjustment screw on the free end of the lift valve one.
Besonders vorteilhaft wird durch diese aufgezeigte Kinematik bei einer Reduzierung von Öffnungsdauer und Hub zugleich eine signifikante Phasenlagenänderung des Ventilhubscheitelpunkts in Richtung Früh bewirkt.Especially advantageous is shown by this kinematics at a reduction of opening duration and stroke at the same time a significant phase change of Ventilhubscheitpeunkts towards the morning causes.
Ein Nachteil in Bezug auf zu erschließenden Freiheitsgrade ergibt sich jedoch durch die vorgegebene Bauteilanordnung dieser Hubventilsteuerung im Zylinderkopf, da diese ausschließlich eine gemeinsame, sehr zentral und tief angeordnete Nockenwelle für eine gemeinsame Betätigung der Ein- und Auslassventile im Zylinderkopf zulässt. Hierdurch ist keine, vom Einlassnocken unabhängige und funktionell vorteilhafte Phasenverstellung der Auslassnocken durch einen Nockenwellenphasenversteller ermöglicht.One Disadvantage in terms of to be deduced degrees of freedom However, due to the predetermined component arrangement of this Hubventilsteuerung in Cylinder head, as these are only a common, very centrally and deeply arranged camshaft for joint operation of the Inlet and exhaust valves in the cylinder head permits. This is no, from Intake cam independent and functionally advantageous phase adjustment of the exhaust cams enabled by a camshaft phaser.
Ebenso ließe sich nur unter sehr aufwändigen konstruktiven Maßnahmen ein ventilseitig angeordnetes, integriertes Ventilspielausgleichelement im Rollenkipphebel realisieren, da die Ölzufuhr über den Lagerbock und die Lagerachse des Rollenkipphebels erfolgen müsste.As well could only under very elaborate constructive measures a valve side arranged, integrated valve clearance compensation element Realize in the roller rocker arm, as the oil supply via the bearing block and the bearing axis the roller rocker arm would have to be done.
Die gezeigte, mechanische Ventilspieleinstellvorrichtung dagegen verhindert eine klar definierte Öffnungs- und Schließrampe der Erhebungskurve bei einer thermisch- und/oder verschleißbedingten Lage- bzw. Längenänderung des Hubventils.The shown, mechanical valve lash adjuster prevents it a clearly defined opening and closing ramp the survey curve in the case of a thermal and / or wear-related situation or length change the lift valve.
Die Verstelleinheit dieser Hubventilsteuerung baut groß und ausladend, die Verstellung des Lagerbocks muss durch die auftretenden Verstell- und Haltemomente durch eine zusätzliche Zahnwelle erfolgen, wobei einlassseitig ein sehr aufwändig und teuer zu fertigender, abgestufter Lagerstuhl mit insgesamt drei Lagerbohrungen auf unterschiedlichen Ebenen erforderlich wird.The Adjustment of this Hubventilsteuerung builds large and expansive, the adjustment of the bearing block must by the occurring adjustment and Holding moments by an additional Splined shaft, with a very expensive and expensive inlet side to be produced, graded bearing block with a total of three bearing bores at different levels is required.
Des weiteren kann durch die ausladende Bauart des Lagerbocks und durch den indirekten Kraftfluss des relativ langen Kulissenhebels und Rollenkipphebels die Steifigkeit und damit die Dynamik dieser Hubventilsteuerung negativ beeinträchtigt sein, sodass wiederum sehr massive und damit nachteilig massenbehaftete Bauteile verwendet werden müssen.Furthermore, the stiffness and thus the dynamics of this Hubventilsteuerung can be adversely affected by the sweeping design of the bearing block and by the indirect power flow of the relatively long crank lever and roller rocker arm be, so again very massive and thus disadvantageous mass components must be used.
Eine anzustrebende, möglichst zentrale Anordnung der Zündkerze kann durch die vorgegebene Position der Nockenwelle ebenfalls nicht realisiert werden.A aspired, if possible central arrangement of the spark plug can not by the predetermined position of the camshaft also will be realized.
Aufgabetask
Aufgabe
der Erfindung ist es, eine vollvariable Hubventilsteuerung zu schaffen,
bei welcher sich besonders vorteilhafte Eigenschaften, welche an
sich aus der aus der
Hierbei soll eine neue kinematische Ausgestaltung aufgezeigt werden, mit welcher bei einer Reduzierung von Öffnungszeit und Hub gleichzeitig eine signifikante Verlagerung des Ventilhubscheitelpunkts in Richtung Früh bewirkt wird.in this connection should be shown a new kinematic design, with which at a reduction of opening time and stroke simultaneously a significant shift in valve lift vertex towards Early effects becomes.
Durch die fachmännische und geschickten Auslegung der erfinderischen Hubventilsteuerung kann mit Vorteil auf einen separaten einlassseitigen Nockenwellenversteller gänzlich verzichtet werden.By the expert and skillful design of the innovative lift valve control can with advantage on a separate inlet-side camshaft adjuster completely be waived.
Hierdurch wird nur ein geringer Steuerungsaufwand notwendig, die Dynamik des gesamten Verstellsystems ist vorteilhaft, wobei gleichzeitig geringe Gesamtsystemkosten anfallen.hereby Only a small control effort is necessary, the dynamics of entire adjustment system is advantageous, while low total system cost attack.
Zugleich soll eine separate Auslassnockenwelle problemlos in allgemein üblicher Position in das Zylinderkopfgehäuse zu integrieren sein.at the same time should a separate exhaust cam easily in common Position in the cylinder head housing to be integrated.
Die Phasenlage der Auslassnockenwelle soll hierbei, völlig unabhängig vom Einlass, von einem Nockenwellenversteller zu verstellen sein, um mit Vorteil die funktionell wichtigen Freiheitsgrade der Auslasssteuerung (z.B. zur internen Abgasrückführung) zu erschließen bzw. erhalten zu können.The Phase angle of the exhaust camshaft is here, completely independent of Inlet, to be adjusted by a camshaft adjuster Advantageously, the functionally important degrees of freedom of the outlet control (e.g., for internal exhaust gas recirculation) tap or to be able to receive.
Dabei sollen sich mit der erfinderischen Hubventilsteuerung weiter folgende vorteilhafte funktionellen und/oder kostenreduzierende Eigenschaften darstellen lassen:
- – im Zylinderkopfgehäuse werden einlassseitig lediglich zwei Lagerbohrungen benötigt (Nockenwelle, Verstellwelle). Weitere Anlenkpunkte in der Zylinderkopfstruktur sind nicht notwendig.
- – die direkte Betätigung des Hubventils soll durch einen einfachen Rollenschlepphebel in Kombination mit einem gehäuseseitigen Abstützelement mit hydraulischem Ventilspielausgleich realisiert sein.
- – zur Darstellung der Ventilrast und klar definierter Öffnungs- und Schließrampen während der Nockenzyklen muss, bezüglich thermisch-, verschleiß- und fertigungsbedingter Fehllagen der Bauteile, eine günstige Toleranzsituation und eine Kompensation durch den hydraulischen Ventilspielausgleich gegeben sein.
- – die Lagerbohrungen im Zylinderkopfgehäuse (Verstellwelle, Einlassnockenwelle und Auslassnockenwelle) sollen möglichst eine gemeinsame Trennfuge in einer Ebene aufweisen.
- – der Einsatz einer, im wesentlichen zentral angeordneten Zündkerze soll möglich sei
- – die Hubventilsteuerung muss kinetisch günstig mit direktem, kurzen Kraftfluss ausgeführt sein und sich dabei problemlos in den gegebenen Bauraum des Zylinderkopfs integrieren lassen.
- - In the cylinder head housing only two bearing bores are required on the inlet side (camshaft, adjusting shaft). Further articulation points in the cylinder head structure are not necessary.
- - The direct actuation of the lift valve should be realized by a simple roller cam follower in combination with a housing-side support element with hydraulic valve clearance compensation.
- - For the representation of the valve latch and clearly defined opening and closing ramps during the cam cycles, a favorable tolerance situation and a compensation by the hydraulic valve clearance compensation must be given with regard to thermal, wear and production-related incorrect positions of the components.
- - The bearing bores in the cylinder head housing (adjusting shaft, intake camshaft and exhaust camshaft) should preferably have a common parting line in one plane.
- - The use of a substantially centrally located spark plug should be possible
- - The Hubventilsteuerung must be designed kinetically favorable with direct, short power flow and can be easily integrated into the given space of the cylinder head.
Lösungsolution
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die Gesamtheit der kennzeichnenden Merkmale der neuen, vollvariablen Hubventilsteuerung nach dem Schutzanspruch 1 gelöst und damit ein funktioneller und kostenreduzierender Synergieeffekt durch das Zusammenwirken aller vorteilhaften Eigenschaften in einem einzigen Zylinderkopfsystem erzielt.According to the invention Asked task by the totality of the characterizing features the new, fully variable lift valve control according to the protection claim 1 solved and thus a functional and cost-reducing synergy effect through the cooperation of all the advantageous properties in one achieved single cylinder head system.
Ausgestaltungsmöglichkeiten nach dem Schutzanspruch 1 sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.design options according to the protection claim 1 are shown in the subclaims.
Das
Ausführungsbeispiel,
mit welchem die gestellte Gesamtaufgabe optimal gelöst wird,
soll mit Hilfe der
Im
folgenden Ausführungsbeispiel
wird eine fünfgliedrige
Hubventilsteuerung zur Betätigung
von zwei parallel angeordneten Einlassventile
In
einem Zylinderkopf ist die Verstellwelle
Mit
der Verstellwelle
Alternativ
hierzu können
die Lagerböcke
Jeder
Lagerbock
Der
Achsbolzen
Auf
dem Achsbolzen
Jede
Druckfläche
Das
freie Ende jedes Rollenschlepphebels
Weiter
liegt innerhalb der Gabelung die Druckrolle
Jeder
Lagerbock
Um
diesen zweiten Anlenkpunkt C3 ist der Kulissenhebel
Vorteilhaft
liegen die Windungen der Torsionsschenkelfedern
An
seinem unteren Ende ist der Kulissenhebel
Die Funktionsweise der Hubventilsteuerung soll nun kurz erläutert werden.The Operation of the Hubventilsteuerung will now be explained briefly.
Im
Folgenden wird angenommen, das sich die Hubventilsteuerung in der,
in
Wird
nun die Nockenwelle
Im
weiteren Verlauf folgt die Nockenabgriffrolle
Im
folgenden wird die Verstellwelle
Hierbei kommt es zu einer signifikanten Phasenlagenänderung in Richtung früh, welche im gezeigtem Ausführungsbeispiel bei ca. 25 Grad NW liegt.in this connection there is a significant phase change in the direction of early, which in the illustrated embodiment at about 25 degrees NW.
Abweichend
vom Ausführungsbeispiel
kann durch einen kleiner gewählten
Grundkreisdurchmesser der Nockenwelle
Während des
Verstellvorgangs verlagert sich die Klinke
Hierbei
wälzen
sich gleichzeitig die Laufrollen der Rollenschlepphebel
Bei
dieser neuartigen kinematischen Ausgestaltung einer Hubventilsteuerung
bleibt hierbei, trotz der gleichzeitigen Verlagerung des Kulissenhebels
Wird
nun die Nockenwelle
Durch
ein beliebiges Verdrehen der Verstellwelle
Wie für den Fachmann aus der Beschreibung und den Zeichnungen sofort ersichtlich wird, lässt die Ausgestaltung der neuen Hubventilsteuerung die genannten, funktionell vorteilhaften Eigenschaften miteinander wirksam werden, wobei synergetisch zugleich eine einfache und damit besonders kostengünstige Fertigung des gesamten Zylinderkopfsystems gegeben ist.As for the Professional immediately apparent from the description and the drawings will, lets the design of the new Hubventilsteuerung said, functional advantageous properties are effective together, being synergistic at the same time a simple and thus particularly cost-effective production given the entire cylinder head system.
Ein besonders vorteilhafter Synergieeffekt im Bezug auf die Gesamtfertigungskosten des Zylinderkopfsystems ist primär dadurch gegeben, das kinematisch eine Phasenverstellung in Richtung früh generiert wird, welche den Einsatz eines separaten einlassseitigen, kostspieligen Nockenwellenverstellers überflüssig macht, wobei dennoch einlassseitig nur zwei Lagerbohrungen mit den Zentren C1 und C2 im Zylinderkopfgehäuse benötigt werden, wodurch eine besonders einfache und kostengünstige Fertigung des Zylinderkopfgehäuses gegeben ist. Eine derart vorteilhafte Kombination der beiden letztgenannten Eigenschaften in einer vollvariablen Hubventilsteuerung ist dem Erfinder aus dem derzeitigen Stand der Technik nicht bekannt.One particularly advantageous synergy effect in relation to the overall production costs of the cylinder head system is primary Given that kinematically a phase adjustment in the direction generated early which is the use of a separate inlet-side, costly Makes the camshaft adjuster superfluous, yet still inlet side only two bearing bores with the centers C1 and C2 in the cylinder head housing needed be, whereby a particularly simple and inexpensive production of Cylinder head housing given is. Such an advantageous combination of the latter two properties in a fully variable lift valve control is the inventor of the current state of the art not known.
Hierbei lässt die Konstruktion funktionell wichtige Freiheitsgrade der auslassseitigen Ventilsteuerung durch einen Nockenwellenphasenversteller an einer separaten Auslassnockenwelle zu.in this connection lets the Construction functionally important degrees of freedom of the outlet side Valve control by a camshaft phaser on one separate exhaust camshaft too.
Es bedarf bei dieser vollvariablen Hubventilsteuerung dabei keinerlei weiterer Anlenkpunkte in der Zylinderkopfstruktur, um beispielsweise Lagerböcke, Kurbelschwingen oder Kulissen in der Zylinderkopfstruktur zu verschwenken, wie dies oft im allgemeinen Stand der Technik praktiziert werden muss.It no need for this fully variable Hubventilsteuerung further articulation points in the cylinder head structure, for example Bearing blocks, To swing rocker arms or scenes in the cylinder head structure, as is often practiced in the general art got to.
Die Kombination der wesentlichen vorteilhaften Eigenschaften der neuen Hubventilsteuerung soll hier nochmals kurz zusammengefasst werden.
- 1. Es wird bei einer Reduzierung von Öffnungszeit und Hub gleichzeitig eine signifikante Verlagerung des Ventilhubscheitelpunkts in Richtung Früh bewirkt, wodurch auf einen einlassseitigen Nockenwellenversteller gänzlich verzichtet werden kann.
- 2. Der gesamte Verstellmechanismus (Verstellwelle
2 , Lagerböcke5 ,5' , Achsbolzen3 ,4 ) ist sehr einfach und kostengünstig zu fertigen und dabei sehr stabil ausgeführt. Im Zylinderkopfgehäuse werden einlassseitig lediglich zwei Lagerbohrungen mit den Zentren C1 und C2 benötigt, welche in einer gemeinsamen, leicht geneigten, Ebene geteilt werden können. - 3. Durch die günstige Bauteilanordnung der Hubventilsteuerung lässt sich problemlos eine separate Auslassnockenwelle in üblicher Position in das Zylinderkopfgehäuse integrieren, welche mit Vorteil durch eine Auslassnockenwellenverstelleinrichtung ergänzt ist. Hierdurch werden, unabhängig vom Einlass, auslassseitige Freiheitsgrade eröffnet, bzw. erhalten. Die Trennfuge der hierbei benötigten Auslassnockenwellenbohrung ist mit Vorteil in einer gemeinsamen Ebene mit der Trennfuge der Einlassnockenwellenlagerbohrung und der Verstellwellenlagerbohrung angeordnet.
- 4. Der Rollenschlepphebel
9 ,9' mit hydraulischem Ventilspielausgleich10 ,10' gewährleistet unter allen thermischen Betriebsbedingungen stets klar definierte Öffnungs- und Schließrampen der Erhebungskurven. - 5. Die Ventilrast innerhalb eines Nockenzyklus wird ausschließlich durch
die, fertigungstechnisch einfach zu beherrschende, konzentrische
Lage der Ventilrastsektion
6c zum Zentrum C3 der Lagerung des Kulissenhebels6 definiert. Ein schleichendes Öffnen des Ventils während der Ventilrast wirrd dadurch auch beim Einsatz des unentbehrlichen, hydraulischen Ventilspielausgleichs zuverlässig unterbunden. - 6. Der Kraftfluss der Hubventilsteuerung ist sehr direkt, wodurch
die schnell oszillierenden Bauteile (Kulissenhebel
6 , Klinke7 , Rollenschlepphebel9 ,9' ) leicht und filigran ausgestaltet werden können. Kulissenhebel6 und Klinke7 sind mit Vorteil eindeutig durch die geschlossenen Lagerbohrungen auf den Achsen3 und4 geführt. - 7. Durch die günstige Bauteilanordnung der Hubventilsteuerung lässt sich eine problemlos eine, im wesentlichen, zentral angeordnete Zündkerze in das Zylinderkopfgehäuse integrieren.
- 1. It is at the same time causes a significant displacement of Ventilhubscheitelpunkts in the morning direction with a reduction of opening time and stroke, which can be dispensed with entirely on an intake-side camshaft adjuster.
- 2. The entire adjusting mechanism (adjusting shaft
2 , Bearing blocks5 .5 ' , Axle bolt3 .4 ) is very simple and inexpensive to manufacture and designed very stable. In the cylinder head housing only two bearing bores with the centers C1 and C2 are required on the inlet side, which can be divided in a common, slightly inclined plane. - 3. Due to the favorable component arrangement of the Hubventilsteuerung can be easily integrate a separate exhaust camshaft in the usual position in the cylinder head housing, which is supplemented by an advantage Auslassnockenwellenverstelleinrichtung. As a result, independently of the inlet, outlet-side degrees of freedom are opened or obtained. The parting line of the exhaust camshaft bore required in this case is advantageously arranged in a common plane with the parting line of the intake camshaft bearing bore and the adjusting shaft bearing bore.
- 4. The roller rocker arm
9 .9 ' with hydraulic valve clearance compensation10 .10 ' ensures clearly defined opening and closing ramps of the survey curves under all thermal operating conditions. - 5. The valve latch within a cam cycle is exclusively due to the concentric position of the valve stop section, which is easy to control in terms of production technology
6c to the center C3 of the bearing of the crank lever6 Are defined. A creeping opening of the valve during the valve lock is thus reliably prevented even when using the indispensable, hydraulic valve clearance compensation. - 6. The power flow of the Hubventilsteuerung is very direct, causing the fast oscillating components (crank lever
6 , Latch7 , Roller rocker9 .9 ' ) can be designed easily and filigree. rocker arm6 and latch7 Advantageously, these are clearly due to the closed bearing bores on the axles3 and4 guided. - 7. Due to the favorable component arrangement of the Hubventilsteuerung can easily a, essentially, centrally located spark plug integrate into the cylinder head housing.
Hier
soll noch kurz eine alternative Ausgestaltungsmöglichkeit zur Lagerung des
Kulissenhebels
Um
eine gewünschte
Wälzlagerung
zur Reduzierung der Reibung bei den beengten Platzverhältnissen
konstruktiv zu erleichtern, kann die Anordnung einer Wälzlagerung
auch in die Lagerböcke
Hierzu
wird ein gehärteter
Achsbolzen in eine Bohrung mit dem Zentrum C3 drehfest in den Kulissenhebel
eingepresst, wobei in den beiden Lagerböcken
Analog
hierzu wird ein gehärteter
Achsbolzen in eine Bohrung mit dem Zentrum C3 drehfest in die Klinke
eingepresst, wobei in den beiden Lagerböcken
Grundsätzlich kann auch ein einteiliger, gegabelter Lagerbock mit zwei Seitenschilden vorgesehen werden, welche durch Versteifungsrippen miteinander verbunden sind. Vorteilhaft ist der Rohling dieses Lagerbocks dabei durch ein Gießverfahren hergestellt.Basically also a one-piece, forked bearing block with two side shields are provided, which are interconnected by stiffening ribs are. Advantageously, the blank of this bearing block is characterized by a casting process produced.
Die
Seitenschilde des Lagerbocks können hierbei
oberhalb der Verstellwelle
Hierbei
können
die Windungen der Torsionsfedern
Hierdurch
kann die Montage der Torsionsfedern
Hierzu
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202005017088U DE202005017088U1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Fully variable lift valve gear of internal combustion engine has rotatable adjusting shaft connected to bearing bracket with torsional fixing, and pawl with pressure face contacting roller of roller cam follower |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202005017088U DE202005017088U1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Fully variable lift valve gear of internal combustion engine has rotatable adjusting shaft connected to bearing bracket with torsional fixing, and pawl with pressure face contacting roller of roller cam follower |
| DE200510050894 DE102005050894A1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Fully variable lift valve gear of internal combustion engine has rotatable adjusting shaft connected to bearing bracket with torsional fixing, and pawl with pressure face contacting roller of roller cam follower |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202005017088U1 true DE202005017088U1 (en) | 2006-01-05 |
Family
ID=35613385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE202005017088U Expired - Lifetime DE202005017088U1 (en) | 2005-10-21 | 2005-10-21 | Fully variable lift valve gear of internal combustion engine has rotatable adjusting shaft connected to bearing bracket with torsional fixing, and pawl with pressure face contacting roller of roller cam follower |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202005017088U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012038191A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Avl List Gmbh | Four-stroke internal combustion engine with engine brake |
| CN104895636A (en) * | 2015-03-09 | 2015-09-09 | 常州嵘驰发动机技术有限公司 | Intake and vent valve driving device of internal combustion engine |
-
2005
- 2005-10-21 DE DE202005017088U patent/DE202005017088U1/en not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
| WO2012038191A1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-03-29 | Avl List Gmbh | Four-stroke internal combustion engine with engine brake |
| CN104895636A (en) * | 2015-03-09 | 2015-09-09 | 常州嵘驰发动机技术有限公司 | Intake and vent valve driving device of internal combustion engine |
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