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DE4420064A1 - Ventiltrieb mit variabler Steuerung der Ventilöffnungswinkel - Google Patents

Ventiltrieb mit variabler Steuerung der Ventilöffnungswinkel

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DE4420064A1
DE4420064A1 DE4420064A DE4420064A DE4420064A1 DE 4420064 A1 DE4420064 A1 DE 4420064A1 DE 4420064 A DE4420064 A DE 4420064A DE 4420064 A DE4420064 A DE 4420064A DE 4420064 A1 DE4420064 A1 DE 4420064A1
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Germany
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valve
rocker
valve train
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variable
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DE4420064A
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Gert Fischer
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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Description

Die Erfindung geht gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruches 1 von der PCT/EP 93/03451 aus.
In diesem Dokument ist ein Ventiltrieb beschrieben mit einer Steuerung zur variablen Änderung der Öffnung und Schließung eines Hubventils, wobei das Hubventil von einem Steuernocken einer Nockenwelle über einen Ventil­ hebel betätigt ist. Zur variablen Steuerung der Ventil­ öffnungswinkel wirkt der Ventilhebel über ein Zwangs­ gesteuertes, als Rolle gestaltetes Zwischenelement mit dem Steuernocken zusammen, wobei die Zwangssteuerung vor­ zugsweise über ein Schubkurbelgetriebe mit einer zur Nockenwelle synchron drehenden und drehwinkelversteil­ baren Welle bewirkt ist. Mit diesem kinematischen Aufbau verbunden ist eine für den Betrieb der Brennkraftmaschine unwirksame Hubänderung des Gaswechselventils.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten Ventiltrieb für eine wirksame Laststeuerung weiterzubil­ den.
Diese Aufgabe wird mit dem Patentanspruch 1 gelöst. Durch die erfinderische Kombination einer variablen Hub­ steuerung mit der variablen Steuerung der Ventilöffnungs­ winkel in dem bekannten Ventiltrieb ist eine gezielte Laststeuerung der Brennkraftmaschine möglich. Insbeson­ dere kann bei konstant gehaltenem Ventilöffnungswinkel der Hub des Gaswechselventils entsprechend der jeweiligen Last variiert werden und zwar über dem gesamten Ventil­ hub. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist es beson­ ders vorteilhaft, wenn beide Steuerungen voneinander un­ abhängig zur Wirkung gebracht werden können. In einer konstruktiv besonders bevorzugten Ausgestaltung wird als variable Hubsteuerung ein Ventilhebel mit veränderbarer Übersetzung gewählt. Dies ergibt eine kompakte Bauweise bei niedrigster Bauhöhe der kombinierten Vorrichtung.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in zusätzlichen Unteransprüchen beschrieben.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 den erfindungsgemäßen Ventiltrieb in Seiten­ ansicht, und
Fig. 2 den erfindungsgemäßen Ventiltrieb in perspek­ tivischer Ansicht für zwei gleichartige Gas­ wechselventile einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine.
Bei einem Ventiltrieb 1 betätigt ein Steuernocken 2 einer Nockenwelle 3 ein Gaswechselventil 4 über einen Ventil­ hebel 5. Der Ventilhebel ist ein Kipphebel 6, der steuer­ nockenseitig eine zur Achse 7 der Nockenwelle 3 konzen­ trisch angeordnete Führung 8 aufweist. Längs der Führung 8 ist ein als Rolle 9 gestaltetes Zwischenelement 10 über eine nicht näher dargestellte Steuereinrichtung 11 gemäß den Pfeilrichtungen A und B relativ zum drehenden Steuer­ nocken 2 gleich- und gegensinnig zwangsgesteuert. Die zwangsgesteuerte Rolle 9 steht über Kurbelarme 12 bei­ spielsweise mit einem nicht gezeigten Kurbeltrieb der Steuereinrichtung 11 in Antriebsverbindung, wobei der Kurbeltrieb mit der Nockenwelle 3 synchron dreht. Zweck der relativ zum drehenden Steuernocken 2 gemäß den Pfei­ len A und B verlagerbaren Rolle 9 ist es, die Einwirkung des Steuernockens 2 auf den Kipphebel 6 zur Betätigung des Gaswechselventils 4 nach früh oder nach spät zu ver­ lagern und damit unterschiedliche Ventilöffnungswinkel bzw. verschieden lange Ventilöffnungsperioden zu erzie­ len. (Näheres in der eingangs erwähnten PCT/EP 93/03451.)
Diese Steuereinrichtung 11 für variable Ventilöffnungs­ winkel bzw. damit verbunden für variable Ventilspreizung wird erfindungsgemäß kombiniert mit einer variablen Hub­ steuerung 13 für das Gaswechselventil 4.
Ein wegen einfachen Aufbaues bevorzugte Ausgestaltung der variablen Hubsteuerung 13 dient ein Ventilhebel 5 mit veränderbarer Übersetzung.
Eine kompakte Bauweise bei niedriger Bauhöhe ergibt ein als Kipphebel 6 gestalteter Ventilhebel 5, wobei der Kipphebel 6 zwischen seinen beiden Endbereichen eine bo­ genförmige Gleitbahn 14 für einen über eine Schwinge 15 verlagerbaren Gleitstein 16 aufweist. Die Schwinge 15 ist in einem nicht gezeigten Zylinderkopf der Brennkraft­ maschine nockenwellenseitig, vorzugsweise etwas unterhalb der Achse der Nockenwelle schwenkbeweglich gelagert. Mit­ tels der schwenkbeweglich angeordneten Schwinge 15 wird mit der damit verbundenen Verlagerung des Gleitsteines 10 längs der bogenförmigen Gleitbahn 14 die Übersetzung des Kipphebels 6 geändert. Mit dieser veränderbaren Über­ setzung ergibt sich ein veränderbarer Hub des Gaswechsel­ ventils 4. Dieser veränderbare Ventilhub des Gaswechsel­ ventiles 4 dient der gezielten Laststeuerung einer Brenn­ kraftmaschine. Bei einer von der Steuereinrichtung 11 für variable Ventilöffnungswinkel unabhängig bzw. gesondert wirksamen variablen Hubsteuerung 13 kann über jedem ge­ wähltem Ventilöffnungswinkel der Hub des Gaswechselventi­ les 4 prinzipiell von einem Null-Hub bis zu einem Maxi­ mal-Hub variiert werden.
Weiter kann mit der erfindungsgemäßen Kombination aber auch erreicht werden, daß bei einer gewählten Übersetzung des Kipphebels 6 und damit bei einem konstanten Hub des Gaswechselventils 4 Ventilöffnungswinkel über die Steuer­ einrichtung 11 variiert werden.
Für eine optimale Laststeuerung ist die Schwinge 15 kenn­ feldgesteuert angetrieben (nicht gezeigt).
Aus Fig. 1 ist weiter erkennbar, daß an der Schwinge 15 eine auf den Ventilhebel 5 bzw. dem Kipphebel 6 vorge­ spannt einwirkende Feder 17 angeordnet ist, die insbeson­ dere bei ventilseitiger Stellung der Schwinge 15 zur sat­ ten Anlage der Rolle 9 am Steuernocken 2 dient.
Aus der Fig. 2 ist erkennbar, daß für mehrere gleich­ artige Gaswechselventile 4 eine gemeinsam wirkende Schwinge 15 einsetzbar ist. In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung der gleichartigen Gaswechselventile 4 können diese entweder einem Zylinder einer Brennkraftmaschine oder zwei benachbarter Zylinder einer Brennkraftmaschine angehören.

Claims (8)

1. Ventiltrieb mit einer Steuereinrichtung für variable Ventilöffnungswinkel, insbesondere für Brennkraftmaschinen,
  • - bei der ein Steuernocken (2) einer Nockenwelle (3) ein Gaswechselventil (4) über einen Ven­ tilhebel (5) betätigt, der
  • - mit dem Steuernocken (2) über ein zur Achse (7) der Nockenwelle (3) konzentrisch geführtes Zwischenelement (10; Rolle 9) zusammenwirkt, das
  • - mittels einer drehwinkelverstellbaren Steuer­ einrichtung (11) mit dem drehenden Steuer­ nocken (2) synchron zu diesem relativ gleich- und gegensinnig zwangsgesteuert ist,
  • - gekennzeichnet durch die Kombination mit einer variablen Hubsteuerung (13) für das Gaswech­ selventil (4).
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als variable Hubsteuerung (13) ein Ventil­ hebel (5) mit veränderbarer Übersetzung dient.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die variable Hubsteuerung (13) von der Steuereinrichtung (11) für variable Ventil­ öffnungswinkel unabhängig bzw. gesondert wirksam ist.
4. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß der Ventilhebel (5) ein Kipphebel (6) ist, mit einer im steuernockenseitigen Endbereich als Rolle (9) gestalteten Zwischenelement (10), und
  • - der Kipphebel (6) zwischen beiden Endbereichen eine bogenförmige Gleitbahn (14) für einen über eine Schwinge (15) verlagerbaren, kipp­ beweglich angeordneten Gleitstein (16) auf­ weist.
5. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (15) nockenwellen­ seitig in einem Zylinderkopf gelagert ist.
6. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwinge (15) kennfeld­ gesteuert angetrieben ist.
7. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schwinge (15) eine Feder (17) angeordnet ist, die am Kipphebel (6) vorge­ spannt gleitbeweglich anliegt.
8. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Ventilhebeln (5) für gleichartige Gaswechselventile (4) eine einzige Schwinge (15) zugeordnet ist.
DE4420064A 1994-06-08 1994-06-08 Ventiltrieb mit variabler Steuerung der Ventilöffnungswinkel Withdrawn DE4420064A1 (de)

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