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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

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 Download PDF

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DE202005017088U1
DE202005017088U1 DE202005017088U DE202005017088U DE202005017088U1 DE 202005017088 U1 DE202005017088 U1 DE 202005017088U1 DE 202005017088 U DE202005017088 U DE 202005017088U DE 202005017088 U DE202005017088 U DE 202005017088U DE 202005017088 U1 DE202005017088 U1 DE 202005017088U1
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bearing
bearing block
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Abstract

The fully variable lift valve gear of an internal combustion engine has a rotatable adjusting shaft (2) with a center (C2), which is in drive communication with an adjusting device. The adjusting shaft is connected to a bearing bracket (5) with torsional fixing, and each bearing bracket below the center of the adjusting shaft is provided with a first connecting point (C4). A pawl (7) designed as a cam follower is pivotable around the aforesaid connecting point and on the side facing the lift valve (11) has a pressure face (7b) which when the valve is closed describes a radius contour (R1) around the center of the adjusting shaft and contacts the roller of a roller cam follower.

Description

Die Erfindung beschreibt eine vollvariable Hubventilsteuerung einer Brennkraftmaschine Diese Anmeldung ist eine Gebrauchsmusterabzweigung aus der Patentanmeldung DE 10 2005 050 894.4 , deren Priorität für die Schutzansprüche dieses Gebrauchsmusters in Anspruch genommen wird.The invention describes a fully variable lift valve control of an internal combustion engine. This application is a utility model branch of the patent application DE 10 2005 050 894.4 whose priority is claimed for the protection claims of this utility model.

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 1 der DE 102 29 181 A1 (Daimler Chrysler) ist eine fünfgliedrige, vollvariable Hubventilsteuerung bekannt, wobei eine Nockenwelle über eine Nockenabgriffrolle einen Kulissenhebel in eine Schwingbewegung versetzt, wobei der Kulissenhebel auf eine zwischengeschaltete Klinke einwirkt und die Klinke einen nachgeschalten Rollenschlepphebel betätigt, welcher mit dem Ende des Hubventils in Wirkverbindung steht. Der Kulissenhebel ist um das Zentrum einer Verstellwelle auf dieser gelagert, wobei die Klinke an einem, drehfest mit der Verstellwelle gefügtem Lagerbock angelenkt ist.From the 1 of the DE 102 29 181 A1 (Daimler Chrysler) is a five-limbed, fully variable globe valve control known, wherein a camshaft on a cam follower a rocker arm in a swinging motion, the gate lever acts on an intermediate pawl and the pawl operates a downstream roller rocker arm, which is in operative connection with the end of the lift valve , The crank lever is mounted on the center of an adjusting shaft on this, wherein the pawl is articulated on a rotatably joined to the adjusting shaft bearing block.

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 DE 102 29 181 A1 oder der WO 2005/078246 bekannt sind, funktionell einander ergänzen, wobei synergetisch zugleich das gesamte Zylinderkopfsystem besonders einfach und kostengünstig zu fertigen sein soll.The object of the invention is to provide a fully variable lift valve control, in which are particularly advantageous properties, which in itself from the from DE 102 29 181 A1 or WO 2005/078246 are known to functionally complement each other, wherein synergetic at the same time the entire cylinder head system should be particularly easy and inexpensive to manufacture.

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.
The following advantageous functional and / or cost-reducing properties should continue to be represented with the inventive lift valve control:
  • - 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 1 bis 3 erläutert werden.The embodiment with which the asked total task is optimally solved should, with the help of 1 to 3 be explained.

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird eine fünfgliedrige Hubventilsteuerung zur Betätigung von zwei parallel angeordneten Einlassventile 11, 11' eines Zylinders gezeigt.In the following embodiment, a five-membered lift valve control for actuating two parallel inlet valves 11 . 11 ' a cylinder shown.

1. Zeigt die Hubventilsteuerung von der Stirnseite des Zylinderkopfs während der Grundkreisphase, wobei die Verstellwelle 2 auf Maximalhub eingeregelt und die Hubventile 11, 11' geschlossen sind. 1 , Shows the Hubventilsteuerung from the front side of the cylinder head during the Grundkreisphase, wherein the adjusting shaft 2 adjusted to Maximalhub and the globe valves 11 . 11 ' are closed.

2. Zeigt die Hubventilsteuerung aus der 1. als Schnitt in der Zylinderebene. 2 , Shows the Hubventilsteuerung from the 1 , as a section in the cylinder plane.

3. Zeigt den Kulissenhebel 6 als einzelnes Bauteil. 3 , Shows the gate lever 6 as a single component.

In einem Zylinderkopf ist die Verstellwelle 2 mit dem Zentrum C2 drehbeweglich gelagert. Die Verstellwelle 2 ist beispielsweise durch einen elektrischen Stellmotor winkeldefiniert um die Lagerachse C2 drehbar, wobei dieser über ein Schneckengetriebe oder einen sonstigen Getriebemechanismus mit der Verstellwelle 2 in Antriebsverbindung steht.In a cylinder head is the adjusting shaft 2 rotatably mounted with the center C2. The adjusting shaft 2 is defined by an electric servomotor angle defined about the bearing axis C2, wherein this via a worm gear or other gear mechanism with the adjusting 2 is in drive connection.

Mit der Verstellwelle 2 sind drehfest zwei axial zueinander beabstandete Lagerböcke 5, 5' verbunden, welche im Ausführungsbeispiel als Klemmfaust ausgestaltet und mit je einer Schraube auf der Verstellwelle 2 fixiert sind.With the adjusting shaft 2 are rotationally fixed two axially spaced bearing blocks 5 . 5 ' connected, which in the embodiment designed as a clamping fist and with one screw on the adjusting shaft 2 are fixed.

Alternativ hierzu können die Lagerböcke 5,5' durch Aufpressen oder durch Formschluss mit der Verstellwelle 2 gefügt sein.Alternatively, the bearing blocks 5 . 5 ' by pressing or by positive engagement with the adjusting shaft 2 be joined.

Jeder Lagerbock 5,5' ist unterhalb der Lagerachse C2 mit einem ersten Anlenkpunkt C4 versehen, welcher durch das Zentrum C4 des Achsbolzens 4 gebildet wird.Every bearing block 5 . 5 ' is provided below the bearing axis C2 with a first pivot point C4, which through the center C4 of the axle 4 is formed.

Der Achsbolzen 4 ist hierbei mit seinen beiden Enden spielfrei in die beiden Lagerböcke 5,5' eingepresst.The axle bolt 4 is here with its two ends backlash in the two bearing blocks 5 . 5 ' pressed.

Auf dem Achsbolzen 4 ist eine gegabelt ausgestaltete Klinke 7 mit ihrer Nabe schwingbeweglich um das Zentrum C4 gleit- oder wälzgelagert, wobei die Klinke 7 an der unteren Seite in beiden Hubventilebenen mit je einer Druckfläche 7b, 7b' versehen ist, welche bei geschlossenem Hubventil 11, 11' eine Radiuskontur R1 um das Zentrum C2 der Verstellwelle 2 beschreibt.On the axle bolt 4 is a forked handle 7 with its hub swinging around the center C4 sliding or roller bearings, wherein the pawl 7 on the lower side in both Hubventilebenen, each with a pressure surface 7b . 7b ' is provided, which with the lift valve closed 11 . 11 ' a radius contour R1 about the center C2 of the adjusting shaft 2 describes.

Jede Druckfläche 7b, 7b' steht hierbei mit der Laufrolle je eines Rollenschlepphebels 9, 9' in Kontakt, welche über Kalotten auf den gehäuseseitig angeordneten Abstützelementen 10, 10' mit integriertem hydraulischen Ventilspielausgleich aufliegen.Every printing surface 7b . 7b ' stands here with the roller ever a Rollenschlepphebels 9 . 9 ' in contact, which via dome on the housing side arranged support elements 10 . 10 ' with integrated hydraulic valve clearance compensation.

Das freie Ende jedes Rollenschlepphebels 9, 9' steht hierbei mit dem Ende je eines Hubventils 11, 11' in Wirkverbindung.The free end of each roller cam follower 9 . 9 ' stands here with the end of each lift valve 11 . 11 ' in active connection.

Weiter liegt innerhalb der Gabelung die Druckrolle 7a der Klinke 7 axial mittig in der Zylinderebene angeordnet.Next lies within the fork, the pressure roller 7a the latch 7 arranged axially centrally in the cylinder plane.

Jeder Lagerbock 5, 5' ist oberhalb der Verstellwelle 2 mit einem weiteren, zweiten Anlenkpunkt C3 versehen, welcher durch das Zentrum C3 des Achsbolzens 3 gebildet wird, welcher ebenfalls spielfrei in die Lagerböcke 5, 5' eingepresst ist.Every bearing block 5 . 5 ' is above the adjusting shaft 2 provided with a further, second pivot point C3, which through the center C3 of the axle 3 is formed, which also play in the bearing blocks 5 . 5 ' is pressed.

Um diesen zweiten Anlenkpunkt C3 ist der Kulissenhebel 6 schwingbeweglich auf der Achse 3 gleit- oder wälzgelagert. Der Kulissenhebel 6 ist axial mittig in der Zylinderebene angeordnet und steht über die Nockenabgriffrolle 6a mit der, um die Achse C1 rotierenden Nockenwelle 1 in Kontakt und wird von dieser in eine Schwingbewegung versetzt. Hierbei ist der Kulissenhebel 6 beidseitig von je einer vorgespannten Torsionsschenkelfeder 8, 8' in Richtung der Nockenwelle 1 von einer Rückstellkraft beaufschlagt, wodurch stets der satte Kontakt der Nockenabgriffrolle 6a zur Nockenwelle 1 gewährleistet ist.To this second pivot point C3 is the crank lever 6 swinging on the axle 3 Sliding or rolling bearings. The gate lever 6 is arranged axially centrally in the cylinder plane and is above the cam follower roller 6a with the camshaft rotating about the axis C1 1 in contact and is offset by this in a swinging motion. Here is the gate lever 6 on both sides of each a prestressed torsion leg spring 8th . 8th' in the direction of the camshaft 1 acted upon by a restoring force, whereby always the full contact of the cam follower 6a to the camshaft 1 is guaranteed.

Vorteilhaft liegen die Windungen der Torsionsschenkelfedern 8, 8' hierbei konzentrisch zum Anlenkpunkt C3 angeordnet.Advantageously, the turns of the Torsionsschenkelfedern 8th . 8th' arranged concentrically to the pivot point C3.

An seinem unteren Ende ist der Kulissenhebel 6 mit einer Steuerkulisse 6b versehen, welche von einer Ventilrastsektion 6c, welche eine Radiuskontur R2 um das Lagerzentrum C3 des Kulissenhebels beschreibt, über eine Anlauframpe 6d in eine Hubsektion 6e übergeht. (3) Diese Steuerkulisse 6b steht hierbei mit der Druckrolle 7a der Klinke 7 in Kontakt.At its lower end is the gate lever 6 with a control link 6b provided, which of a Ventilrastsektion 6c , which describes a radius contour R2 about the bearing center C3 of the crank lever, via a start-up ramp 6d in a lifting section 6e passes. ( 3 ) This control link 6b stands here with the pressure roller 7a the latch 7 in contact.

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 1 dargestellten Position befindet.In the following it is assumed that the lift valve control in the, in 1 is shown position.

Wird nun die Nockenwelle 1 in eine Rotation versetzt, so wirkt nach der Grundkreisphase der Nocken auf die Nockenabgriffrolle 6a des Kulissenhebels 6 ein, welcher hierbei voll um seine Lagerachse C3 ausgelenkt wird. Hierbei wirkt die Anlauframpe 6d der Steuerkulisse 6b mit nachfolgender Hubsektion 6c auf die Druckrolle 7a der Klinke 7 ein, wobei die Klinke 7 voll um ihre Lagerachse C4 ausgelenkt wird und dabei über die Druckflächen 7b, 7b' auf die Laufrollen der Rollenschlepphebel 9, 9' einwirkt, welche hierbei ebenfalls voll auslenken und dabei die Hubventile 11, 11' maximal öffnen.Will now the camshaft 1 set in a rotation, acts after the base circle phase of the cam on the cam follower 6a of the scenery lever 6 a, which in this case is fully deflected about its bearing axis C3. This is where the starting ramp acts 6d the control gate 6b with subsequent lifting section 6c on the pressure roller 7a the latch 7 one, the latch 7 fully deflected about its bearing axis C4 and thereby over the pressure surfaces 7b . 7b ' on the rollers of the roller rocker arms 9 . 9 ' acts, which in this case also fully deflect and thereby the lift valves 11 . 11 ' open maximum.

Im weiteren Verlauf folgt die Nockenabgriffrolle 6a der ablaufenden Flanke des Nockens bis zum Grundkreisabschnitt, wobei durch die Rückstellkräfte der Torsionsschenkelfedern 8, 8' der Kulissenhebel 6 seine Ausgangsstellung einnimmt. Gleichzeitig wirken die Ventilschließfedern von unten über die Hubventile 11, 11' auf die Rollenschlepphebel 9, 9' ein, wobei die Rollenschlepphebel 9, 9' und die Klinke 7 ebenfalls wieder ihre Ausgangstellungen einnehmen. Hierbei werden die Hubventile 11, 11' wieder geschlossen.In the further course follows the Nockenabgrifrolle 6a the trailing edge of the cam to the base circle portion, wherein by the restoring forces of the torsion leg springs 8th . 8th' the gate lever 6 his starting position occupies. At the same time, the valve closing springs act from below via the globe valves 11 . 11 ' on the roller rocker arms 9 . 9 ' one, with the roller rocker arms 9 . 9 ' and the latch 7 again take their starting positions. Here are the globe valves 11 . 11 ' closed again.

Im folgenden wird die Verstellwelle 2 gemeinsam mit den Lagerböcken 5, 5' um einen Verstellwinkel W entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht. (Nullhubposition) Hierbei wälzt sich die Nockenabgriffrolle 6a des Kulissenhebels 6 entlang des Grundkreisabschnitts der Nockenwelle 1 ab, wobei die tangentiale Bewegungsrichtung der Nockenabgriffrolle 6a entgegen der Drehrichtung der Nockenwelle 1 gerichtet ist.The following is the adjustment shaft 2 together with the bearing blocks 5 . 5 ' rotated by an adjustment angle W counterclockwise. (Zero stroke position) The cam follower roller rolls 6a of the scenery lever 6 along the base circle portion of the camshaft 1 from, wherein the tangential direction of movement of the cam follower 6a contrary to the direction of rotation of the camshaft 1 is directed.

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 1 und einer etwas niedrigeren Anordnung des Anlenkpunkts C3 dieser Effekt noch erheblich verstärkt werden. Verstellwinkel bis zu 35 Grad NW bzw. 70 Grad KW sind hierbei völlig problemlos darstellbar.Notwithstanding the embodiment can by a small selected base circle diameter of the camshaft 1 and a slightly lower arrangement of the Anlenkpunkts C3 this effect will be significantly enhanced. Adjustment angles of up to 35 degrees NW or 70 degrees KW can be displayed without any problems.

Während des Verstellvorgangs verlagert sich die Klinke 7 im Kreisbogen um das Zentrum C2 der Verstellwelle 2, wobei sich die Druckrolle 7a der Klinke 7 entlang der Ventilrastsektion 6c des Kulissenhebels 6 bis zum äußeren Ende der Ventilrastsektion 6c abwälzt.During the adjustment operation, the pawl shifts 7 in a circular arc around the center C2 of the adjusting shaft 2 , where the pressure roller 7a the latch 7 along the valve gate section 6c of the scenery lever 6 to the outer end of the valve latch section 6c rolls.

Hierbei wälzen sich gleichzeitig die Laufrollen der Rollenschlepphebel 9, 9' an den bewegten Druckflächen 7b, 7b' ab, wobei die Laufrollen nach dem Verstellvorgang mit dem vorderen Endbereich der Druckflächen 7b, 7b' in Kontakt stehen.At the same time, the rollers of the roller rocker arms roll 9 . 9 ' at the moving pressure surfaces 7b . 7b ' with the rollers after the adjustment with the front end portion of the pressure surfaces 7b . 7b ' stay in contact.

Bei dieser neuartigen kinematischen Ausgestaltung einer Hubventilsteuerung bleibt hierbei, trotz der gleichzeitigen Verlagerung des Kulissenhebels 6 und der Klinke 7 stets eine klar definierte, kreisbogenförmige Anlagefläche mit dem Zentrum C2 für die Laufrollen der Rollenschlepphebel 9, 9' erhalten, wodurch die Rollenschlepphebel 9, 9' während des Verstellprozess unverändert in ihrer Stellung verharren.In this novel kinematic design of a Hubventilsteuerung remains here, despite the simultaneous displacement of the crank lever 6 and the latch 7 always a clearly defined, circular arc-shaped contact surface with the center C2 for the rollers of Rollenschlepphebel 9 . 9 ' obtained, causing the roller rocker arms 9 . 9 ' remain unchanged during the adjustment process in their position.

Wird nun die Nockenwelle 1 erneut aus der Grundkreisphase in eine Rotation versetzt, so wirkt der Nocken erneut auf die Nockenabgriffrolle 6a des Kulissenhebels 6 ein, welcher wiederum um die Achse C3 ausgelenkt wird. Hierbei steht die Druckrolle 7a der Klinke 7 während der Schwingbewegung des Kulissenhebels 6 jedoch lediglich mit der Ventilrastsektion 6c der Steuerkulisse 6b in Kontakt, wobei die Klinke 7 in ihrer Stellung verharrt und nicht auf die Rollenschlepphebel 9, 9' einwirken kann. Hierbei bleiben die Hubventile 11, 11' vollständig geschlossen. (Ventile abgeschaltet)Will now the camshaft 1 again offset from the base circle phase in a rotation, the cam acts again on the cam follower 6a of the scenery lever 6 which in turn is deflected about the axis C3. Here is the pressure roller 7a the latch 7 during the swinging motion of the crank lever 6 but only with the valve latch section 6c the control gate 6b in contact with the latch 7 remains in its position and not on the roller rocker arms 9 . 9 ' can act. Here remain the globe valves 11 . 11 ' completely closed. (Valves switched off)

Durch ein beliebiges Verdrehen der Verstellwelle 2 innerhalb des Verstellwinkels W kann die Öffnungsdauer und der Ventilhub von einer Maximalerhebungskurve bis zu einer Ventilabschaltung bei gleichzeitiger, signifikanter Phasenverstellung des Ventilhubscheitelpunkts variiert werden.By any rotation of the adjusting shaft 2 Within the adjustment angle W, the opening duration and the valve lift can be varied from a maximum lift curve up to a valve shutdown with simultaneous, significant phase adjustment of the valve lift vertex.

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, Lagerböcke 5, 5' , Achsbolzen 3, 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 Ventilspielausgleich 10, 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 Kulissenhebels 6 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, Klinke 7, Rollenschlepphebel 9, 9') leicht und filigran ausgestaltet werden können. Kulissenhebel 6 und Klinke 7 sind mit Vorteil eindeutig durch die geschlossenen Lagerbohrungen auf den Achsen 3 und 4 geführt.
  • 7. Durch die günstige Bauteilanordnung der Hubventilsteuerung lässt sich eine problemlos eine, im wesentlichen, zentral angeordnete Zündkerze in das Zylinderkopfgehäuse integrieren.
The combination of the essential advantageous properties of the new Hubventilsteuerung should be briefly summarized here again.
  • 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 blocks 5 . 5 ' , Axle bolt 3 . 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 compensation 10 . 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 lever 6 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 , Latch 7 , Roller rocker 9 . 9 ' ) can be designed easily and filigree. rocker arm 6 and latch 7 Advantageously, these are clearly due to the closed bearing bores on the axles 3 and 4 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 6 und der Klinke 7 aufgezeigt werden.Here is an alternative design option for storing the crank lever 6 and the latch 7 be shown.

Um eine gewünschte Wälzlagerung zur Reduzierung der Reibung bei den beengten Platzverhältnissen konstruktiv zu erleichtern, kann die Anordnung einer Wälzlagerung auch in die Lagerböcke 5, 5' integriert werden.In order to facilitate a desired rolling bearing to reduce friction in tight spaces constructive, the arrangement of a rolling bearing in the bearing blocks 5 . 5 ' to get integrated.

Hierzu wird ein gehärteter Achsbolzen in eine Bohrung mit dem Zentrum C3 drehfest in den Kulissenhebel eingepresst, wobei in den beiden Lagerböcken 5, 5' konzentrisch zum Zentrum C3 Nadellager vorgesehen werden.For this purpose, a hardened axle is pressed into a bore with the center C3 rotatably in the crank lever, wherein in the two bearing blocks 5 . 5 ' concentric with the center C3 needle roller bearings are provided.

Analog hierzu wird ein gehärteter Achsbolzen in eine Bohrung mit dem Zentrum C3 drehfest in die Klinke eingepresst, wobei in den beiden Lagerböcken 5, 5' konzentrisch zum Zentrum C4 ebenfalls Nadellager vorgesehen werden.Similarly, a hardened axle is pressed into a hole with the center C3 rotatably in the pawl, wherein in the two bearing blocks 5 . 5 ' concentric with the center C4 needle roller bearings are also provided.

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 2 beidseitig nach innen abgekröpft ausgestaltet werden, um den axialen Abstand des Kulissenhebels 6 zur Innenseite des Lagerbocks möglichst kurz zu gestalten und dadurch die Lagerung des Kulissenhebels 6 mit Vorteil weiter zu versteifen.The side shields of the bearing block can here above the adjustment 2 be bent on both sides inwardly to the axial distance of the crank lever 6 to make the inside of the bearing block as short as possible and thereby the storage of the crank lever 6 to further stiffen with advantage.

Hierbei können die Windungen der Torsionsfedern 8, 8' an den äußeren Seiten des Lagerbocks auf beidseitig überstehenden Enden des Achsbolzens 3 angeordnet und orientiert werden.Here are the turns of the torsion springs 8th . 8th' on the outer sides of the bearing block on both ends of protruding ends of the axle bolt 3 be arranged and oriented.

Hierdurch kann die Montage der Torsionsfedern 8, 8' vorteilhaft auch erst nach erfolgter Montage der Hubventilsteuerung in das Zylinderkopfgehäuse erfolgen.This allows the assembly of the torsion springs 8th . 8th' advantageous also only after the assembly of the Hubventilsteuerung done in the cylinder head housing.

Hierzu 1 bis 3 For this 1 to 3

Claims (4)

Vollvariable Hubventilsteuerung einer Brennkraftmaschine (1 bis 3), wobei eine, um einen Verstellwinkel W drehbare, Verstellwelle (2) mit einem Zentrum C2 vorgesehen ist, welche mit einer Verstelleinrichtung in Antriebsverbindung steht, wobei die Verstellwelle (2) mit mindestens einem Lagerbock (5,5') drehfest verbunden ist und jeder Lagerbock (5,5') im wesentlichen unterhalb des Zentrums C2 mit einem ersten Anlenkpunkt C4 versehen ist, wobei eine, als Schlepphebel ausgestaltete, Klinke (7) um diesen Anlenkpunkt C4 schwingbeweglich gelagert ist und die Klinke (7) an der dem Hubventil (11, 11') zugewandten Seite mit mindestens einer Druckfläche (7b,7b') versehen ist, welche bei geschlossenem Hubventil (11, 11') eine Radiuskontur R1 um die Lagerachse C2 der Verstellwelle (2) beschreibt und jede Druckfläche (7b,7b') der Klinke (7) mit der Laufrolle eines Rollenschlepphebels (9, 9') in Kontakt steht, wobei der Rollenschlepphebel (9, 9') mit einem hydraulischen Ventilspielausgleichelement (10, 10') zusammenwirkt und mit seinem einen Ende ein Hubventil (11, 11') betätigt und der Lagerbock (5,5') im wesentlichen oberhalb des Zentrums C2 mit einem zweiten Anlenkpunkt C3 versehen ist, wobei ein, als Schlepphebel ausgestalteter, federrückgestellter Kulissenhebel (6), welcher im wesentlichen zwischen der Nockenwelle (1) und der Verstellwelle (2) angeordnet liegt, um diesen Anlenkpunkt C3 schwingbeweglich gelagert ist und die, um die Achse C1 rotierende, Nockenwelle (1) auf die Nockenabgriffrolle (6a) des Kulissenhebels (6) einwirkt und diesen in eine Schwingbewegung versetzt, wobei der Kulissenhebel (6) an seinem unteren Ende mit einer Steuerkulisse (6b) versehen ist, welche von einer Ventilrastsektion (6c), welche eine Radiuskontur R2 um das Lagerzentrum C3 des Kulissenhebels (6) beschreibt, über eine Anlauframpe (6d) in eine Hubsektion (6e) übergeht, wobei die Steuerkulisse (6b) mit der Druckrolle (7a) der Klinke (7) in stetigem Kontakt steht, wobei ein Verdrehen der Verstellwelle (2) eine gleichzeitige Verlagerung des Kulissenhebels (6) und der Klinke (7) bewirkt, wodurch der Eingriffsbereich der Druckrolle (7a) der Klinke (7) in die Steuerkulisse (6b) des Kulissenhebels (6) verlagert wird und gleichzeitig eine tangentiale Verlagerung der Nockenabgriffrolle (6a) entlang der Nockenwelle (1) bewirkt wird, wodurch die Öffnungsdauer und der Ventilhub bei gleichzeitiger, signifikanter Phasenverstellung des Scheitelpunkts der Ventilerhebungskurve variiert wird.Fully variable lift valve control of an internal combustion engine ( 1 to 3 ), wherein one, by an adjustment angle W rotatable, adjusting shaft ( 2 ) is provided with a center C2, which is in drive connection with an adjusting device, wherein the adjusting shaft ( 2 ) with at least one bearing block ( 5 . 5 ' ) is rotatably connected and each bearing block ( 5 . 5 ' ) is provided substantially below the center C2 with a first pivot point C4, wherein, designed as a finger lever, pawl ( 7 ) is mounted to oscillate about this pivot point C4 and the pawl ( 7 ) at the lift valve ( 11 . 11 ' ) facing side with at least one pressure surface ( 7b . 7b ' ), which with closed lift valve ( 11 . 11 ' ) a radius contour R1 about the bearing axis C2 of the adjusting shaft ( 2 ) and each printing surface ( 7b . 7b ' ) the pawl ( 7 ) with the roller of a roller rocker arm ( 9 . 9 ' ) is in contact, wherein the roller rocker arm ( 9 . 9 ' ) with a hydraulic valve clearance compensation element ( 10 . 10 ' ) and with its one end a lift valve ( 11 . 11 ' ) and the bearing block ( 5 . 5 ' ) is provided substantially above the center C2 with a second pivot point C3, wherein a, designed as a finger lever, spring-reset link lever ( 6 ), which substantially between the camshaft ( 1 ) and the adjusting shaft ( 2 ) Is mounted to this pivot point C3 is mounted to oscillate and the, about the axis C1 rotating camshaft ( 1 ) on the cam follower roller ( 6a ) of the gate lever ( 6 ) and this set in a swinging motion, wherein the crank lever ( 6 ) at its lower end with a control link ( 6b ), which of a Ventilrastsektion ( 6c ), which a radius contour R2 to the bearing center C3 of the crank lever ( 6 ), via a start-up ramp ( 6d ) in a lifting section ( 6e ), whereby the control gate ( 6b ) with the pressure roller ( 7a ) the pawl ( 7 ) is in constant contact, wherein a rotation of the adjusting shaft ( 2 ) a simultaneous displacement of the gate lever ( 6 ) and the pawl ( 7 ), whereby the engagement area of the pressure roller ( 7a ) the pawl ( 7 ) in the control gate ( 6b ) of the gate lever ( 6 ) and at the same time a tangential displacement of the cam follower roller ( 6a ) along the camshaft ( 1 ), whereby the opening duration and the valve lift with simultaneous, significant phase adjustment of the apex of the valve lift curve varies becomes. Vollvariable Hubventilsteuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die vollvariable Hubventilsteuerung gemeinsam mit einer nicht dargestellten, konventionellen Auslassnockenwelle zur Betätigung der Auslassventile im Zylinderkopfgehäuse angeordnet liegt, wobei die Auslassnockenwelle mit Vorteil in ihrer Phasenlage durch eine Nockenwellenverstelleinrichtung bekannter Bauart verstellt werden kann.Fully variable globe valve control of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the fully variable Hubventilsteuerung together with a conventional exhaust camshaft, not shown for operation the exhaust valves is arranged in the cylinder head housing, wherein the exhaust camshaft with advantage in their phase position by a Camshaft adjusting device of known type can be adjusted can. Vollvariable Hubventilsteuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellwelle (2) wahlweise mit einer elektromechanischen oder elektrohydraulischen Verstelleinrichtung in Antriebsverbindung steht.Fully variable globe valve control of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the adjusting shaft ( 2 ) is selectively in drive connection with an electromechanical or electro-hydraulic adjusting device. Vollvariable Hubventilsteuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der obere Anlenkpunkt C3 am Lagerbock (5, 5') durch das Zentrum C3 eines Achsbolzens (3) gebildet ist, welcher drehfest in eine Bohrung mit dem Zentrum C3 des Lagerbocks (5, 5') eingepresst ist und in den Kulissenhebel (6) im Zentrum C3 ein Wälz- oder Gleitlager eingelassen ist und der Kulissenhebel mit dem Lager schwenkbeweglich auf dem drehfesten Achsbolzen (3) des Lagerbocks (5, 5') gelagert ist oder der obere Anlenkpunkt C3 am Lagerbock (5, 5') durch das Zentrum C3 einer Bohrung im Lagerbock (5, 5') gebildet ist, wobei in diese Bohrung ein Wälz- oder Gleitlager eingelassen ist, wobei in den Kulissenhebel (6) ein Achsbolzen mit einem Zentrum C3 drehfest eingepresst ist, wobei der Achsbolzen des Kulissenhebels (6) schwenkbeweglich im Lager des Lagerbocks (5, 5') gelagert ist. wobei, der untere Anlenkpunkt C4 am Lagerbock (5, 5') durch das Zentrum C4 eines Achsbolzens (4) gebildet ist, welcher drehfest in eine Bohrung mit dem Zentrum C4 in den Lagerbock (5, 5') eingepresst ist und in die Klinke (7) im Zentrum C4 ein Wälz- oder Gleitlager eingelassen ist und die Klinke (7) mit dem Lager schwenkbeweglich auf dem drehfesten Achsbolzen (4) des Lagerbocks (5,5') gelagert ist oder der untere Anlenkpunkt C4 am Lagerbock (5, 5') durch das Zentrum C4 einer Bohrung im Lagerbock (5, 5') gebildet ist, wobei in diese Bohrung ein Wälz- oder Gleitlager eingelassen ist, wobei in den Kulissenhebel (6) ein Achsbolzen mit einem Zentrum C3 drehfest eingepresst ist, wobei der Achsbolzen des Kulissenhebels (6) schwenkbeweglich im Lager des Lagerbocks (5, 5') gelagert ist.Fully variable globe valve control of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the upper pivot point C3 on the bearing block ( 5 . 5 ' ) through the center C3 of a journal ( 3 ), which rotatably in a bore with the center C3 of the bearing block ( 5 . 5 ' ) is pressed and in the crank lever ( 6 ) in the center C3 a rolling or sliding bearing is recessed and the crank lever with the bearing pivotally mounted on the non-rotatable axle ( 3 ) of the bearing block ( 5 . 5 ' ) is mounted or the upper pivot point C3 on the bearing block ( 5 . 5 ' ) through the center C3 of a hole in the bearing block ( 5 . 5 ' ) is formed, wherein in this bore a rolling or sliding bearing is embedded, wherein in the crank lever ( 6 ) an axle is pressed against rotation with a center C3, wherein the axle of the crank lever ( 6 ) pivotable in the bearing of the bearing block ( 5 . 5 ' ) is stored. where, the lower pivot point C4 on the bearing block ( 5 . 5 ' ) through the center C4 of a journal ( 4 ), which rotatably in a bore with the center C4 in the bearing block ( 5 . 5 ' ) and in the pawl ( 7 ) in the center C4 a rolling or sliding bearing is inserted and the pawl ( 7 ) with the bearing pivotally mounted on the non-rotatable axle ( 4 ) of the bearing block ( 5 . 5 ' ) is mounted or the lower pivot point C4 on the bearing block ( 5 . 5 ' ) through the center C4 of a hole in the bearing block ( 5 . 5 ' ) is formed, wherein in this bore a rolling or sliding bearing is embedded, wherein in the crank lever ( 6 ) an axle is pressed against rotation with a center C3, wherein the axle of the crank lever ( 6 ) pivotable in the bearing of the bearing block ( 5 . 5 ' ) is stored.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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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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