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WO1997007324A2 - Internal combustion engine and process for operating the valve gear mechanism of an internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine and process for operating the valve gear mechanism of an internal combustion engine Download PDF

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Publication number
WO1997007324A2
WO1997007324A2 PCT/DE1996/001538 DE9601538W WO9707324A2 WO 1997007324 A2 WO1997007324 A2 WO 1997007324A2 DE 9601538 W DE9601538 W DE 9601538W WO 9707324 A2 WO9707324 A2 WO 9707324A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
valve
speed
valves
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE1996/001538
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German (de)
French (fr)
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WO1997007324A3 (en
Inventor
Erwin Korostenski
Armin Bertsch
Reiner Walter
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to AU76176/96A priority Critical patent/AU7617696A/en
Publication of WO1997007324A2 publication Critical patent/WO1997007324A2/en
Publication of WO1997007324A3 publication Critical patent/WO1997007324A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/356—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear making the angular relationship oscillate, e.g. non-homokinetic drive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0223—Variable control of the intake valves only
    • F02D13/0234—Variable control of the intake valves only changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to an internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam for gas exchange control and a working method of a valve drive of an internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam for gas exchange control.
  • WO 95/02116 describes a method and a device for variably controlling a valve of an internal combustion engine for throttle-free load control of an Otto engine via the lifting function of one or more intake valves per cylinder. This document suggests intake valves to be closed at different times
  • REPLACEMENT BLA ⁇ (RULE 26) open so that a specific charge movement is caused in the combustion chamber.
  • Similar valves are either two inlet valves or two
  • the problem on which the invention is based is to adapt the inflow conditions of the fresh gas and / or the outflow conditions of the combustion gas and the charge movement in the combustion chamber in an internal combustion engine to the requirements in different operating points of the internal combustion engine as optimally as possible without increasing the construction effort of the internal combustion engine inadmissibly.
  • an internal combustion engine is proposed with a device for cyclically changing the speed of rotation of a cam for gas exchange control with two identical valves per combustion chamber, each of which is assigned a cam, at least one of the cams being operatively connected to the device for cyclically changing the speed of rotation of a cam, and so on controllable is that the valve assigned to it is fully open with a time offset compared to the other similar valve, and the Valves of the same type are fully open at the same time in the upper speed range and / or in the upper load range and are fully open at different times in the lower speed range and / or in the lower load range.
  • one intake valve in particular is thus later fully opened in the lower speed range than the other intake valve, so that the majority of the charge flows into the combustion chamber via the other intake valve and generates the desired swirl there.
  • a time offset of the times of the different opening of the valves of the same type, in particular of the inlet valves, is preferably limited to a speed of less than 50% of the maximum speed and / or a load range of less than 50% of the maximum load, one as a measure of the maximum load maximum throttle valve opening, a maximum injection quantity or a maximum boost pressure can be selected.
  • Range of the highest piston speed that means in the range from about 65 ° to TDC to about 85 ° to TDC, in particular at 75 ° to TDC, the stroke of one intake valve is significantly smaller than that of the other intake valve, the stroke of the one that is less open in this area Intake valve is about 50% of the stroke of the other intake valve.
  • the stroke of the inlet valve which later reaches its maximum stroke is preferably about 30% of the maximum valve stroke in this area.
  • the cams of both inlet valves can be controlled independently of one another and accordingly their speed of rotation can be changed cyclically independently of one another. This enables the change to be made in opposite directions, so that the spread of one intake valve is reduced and the spread of the other intake valve is increased. As a result, the one inlet valve opens earlier and the other inlet valve later, which increases the distance between the times at which the respective inlet valves are fully open and accordingly the vast majority of the charge flows into the combustion chamber via the earlier opening inlet valve.
  • the cams are shaped such that one inlet valve opens later and closes earlier and has a smaller maximum stroke than the other inlet valve.
  • 1 is a partial longitudinal section of a valve train with two rotatable cams for the actuation of two intake valves of a cylinder
  • FIG. 6 shows the valve lift curves of the two intake valves, which results from the position of the eccentric shown in FIG. 5,
  • valve lift curves for the exhaust valves EX and the intake valves IN, wherein in addition to the basic setting, a valve lift curve shifted in the early direction and a valve shift curve shifted in the late direction is shown for the intake valves.
  • FIG. 8 shows a representation corresponding to FIG. 7, wherein in addition to the respective base curves, five valve lift curves for an inlet valve are shown which are shifted differently in the direction of early,
  • FIG. 9 shows a representation corresponding to FIG. 8, five valve lift curves for an intake valve being shifted differently in the late direction, and
  • FIGS. 8 and 9 are shown together.
  • FIGS. 1 and 2 On the camshaft 1, the axis of rotation of which is denoted by 2, are rotatably mounted first and second cams 3 and 4, which actuate first and second inlet valves of a cylinder of an internal combustion engine (not shown) via key tappets 5 and 6.
  • the adjustment devices for the two cams 3 and 4 are identical, so that only the following Adjustment device for the first cam 3 and its mode of operation is described.
  • the parts of the adjusting device for the second cam 4 are identified by the same reference numerals, but with a dash.
  • an inner eccentric 7 is mounted on the camshaft 1, which has an eccentric outer circumferential surface 8 on which an outer eccentric 9 is rotatably mounted.
  • an annular intermediate member 11 is rotatably mounted, on the one hand being drivingly connected to the camshaft 1 and on the other hand to the cam 3.
  • the connection to the camshaft 1 takes place in the embodiment by means of a radially arranged pin 12, which is articulated with a cylindrical head 13 in a bore 14 in the intermediate member 11 parallel to the axis of rotation 2 of the camshaft 1 and is displaceable through a radial bore 15 in the camshaft 1 extends.
  • the intermediate member 11 On its side facing the cam 3, the intermediate member 11 has a sliding guide in the form of a radial groove 16.
  • a transmission element 17 in the form of a pin is rotatably mounted in an axially parallel bore 18 in the cam 3 and carries a sliding block 19 which engages in the radial groove 16.
  • the inner eccentric 7 carries an outer ring gear 20 which is coaxial with the camshaft axis of rotation 2.
  • an outer ring gear 22 is mounted which engages with a lug 23 in a radial groove 24 on the outer eccentric 9.
  • the inner eccentric 7 and the outer eccentric 9 can be rotated together or relative to one another by adjusting wheels (not shown) which engage in the outer ring gear 20 and 22, as a result of which the intermediate member 11 is displaced relative to the camshaft 1.
  • the rotation of the camshaft 1 is transmitted to the intermediate member 11 via the pin 12.
  • the resulting rotation of the intermediate member 11 is transmitted to the cam 3 via the sliding block 19 engaging in the radial groove 16. If the eccentricity el of the circumferential surface 8 of the inner eccentric 7 is equal to the eccentricity e2 of the circumferential surface 10 of the outer eccentric 9 and both eccentrics 7 and 9 are at such an angular position that their eccentricities are opposite one another, as shown in FIGS.
  • the intermediate member 11 is in a position in which its axis of rotation Z coincides with the camshaft axis of rotation 2. In this position, the cam 3 rotates synchronously with the camshaft 1.
  • the intermediate member 11 can be displaced relative to the camshaft rotation axis 2 by appropriate rotation of the inner and outer eccentric.
  • the angular velocity of the cam 3 relative to the camshaft 1 is changed cyclically and the opening duration of the intake valve is thus changed so that it is actuated via the tappet 5.
  • the intermediate member 11 is displaced at an angle to the valve axis V (FIG. 5), the spreading of the inlet valve, that is to say the distance between its largest valve elevation and TDC, is also changed.
  • Valve axis V are shifted radially outwards by the sum e of the eccentricities el and e2 with respect to the camshaft axis of rotation 2.
  • the angular velocity of the cams which are driven by the intermediate members, changes cyclically relative to the angular velocity of the camshaft such that the opening duration of the Intake valves is reduced.
  • the valve lift curve E ⁇ _ of the first valve actuated by the cam 3 and the valve lift curve E 2 of the second valve actuated by the cam 4 are shown in solid lines in the position of the inner and outer eccentrics shown in FIGS.
  • the cams 3 and 4 have different shapes in the exemplary embodiment, so that the first inlet valve has a larger opening duration and a greater maximum thrust than the second inlet valve.
  • valve lift curves are given the shape Ei 'or E2' shown in broken lines. It can be seen that both intake valves open later and close earlier. With such a radial displacement of the axes of rotation Z of the intermediate members, the spread of the inlet valves, ie the distance Si or S2 of the maximum stroke from TDC, remains unchanged. Any intermediate positions of the outer and / or inner eccentrics are also possible in order to give the valve lift curves a certain shape.
  • the inner and outer eccentrics 7, 9 are common from the position of FIG. 3 by an angle ⁇ i against the direction of rotation D of the camshaft and the inner eccentrics 7 ', 9' are common by the same angle U> 2 i n the direction of rotation D rotated.
  • the spread Si 'of the first inlet valve is thus reduced and the spread S 2 ' of the second inlet valve is increased.
  • the second inlet valve opens much later than the first inlet valve, so that the major part of the charge flows through the first inlet valve into the combustion chamber and generates the desired swirl there. If the valve lift curves are rotated accordingly by and / or external eccentrics are placed in such a way that in the region of the greatest piston speed, which occurs approximately at 75 ° KW after TDC, the stroke h 2 of the second inlet valve is substantially smaller than the stroke hi of the first inlet valve and is, for example, only about 50% of the same , the effect of a complete shutdown of the second inlet valve is largely achieved.
  • angles ⁇ 1 and ⁇ J> 2 do not have to be the same, but can be different depending on the desired change in the spread.
  • FIG. 7 shows a valve lift curve EX for an exhaust valve and a valve lift curve IN for an intake valve.
  • the curves EX and IN referred to as base curves correspond to the control times which are provided for the upper speed and / or load range, in particular for the upper speed range.
  • the cam shape and thus the opening duration and the maximum stroke are similar valves equal.
  • an eccentricity is set in each case, which has the consequence that the spread and the valve opening duration of an intake valve is shortened (curve 1), while the spread of the second intake valve is greater when the opening duration is also shortened is set (curve 2).
  • FIG. 9 shows the valve lift curves for the same eccentricities as in FIG. 8, but with a phase angle U> of -30 °.
  • FIGS. 8 and 9 show the valve lift curves of FIGS. 8 and 9 in a common representation. This shows how a desired temporal offset of the valve lift curves of two intake valves can be achieved by gradually increasing the eccentricity.
  • the invention can also be advantageously used in diesel internal combustion engines with two intake valves per cylinder. So far, a swirl duct and a filling duct have been provided in such internal combustion engines in order to achieve a strong swirling of the injected fuel with the air with the swirl generated by the swirl duct, which is particularly important in the lower speed range. However, the swirl channel reduces the filling and thus the performance in the upper speed range.
  • both inlet channels can be designed as filling channels, since the late opening of one inlet valve in the lower speed range causes the combustion air to flow predominantly into the combustion chamber via the other inlet valve and there the desired swirl is generated, even if the inlet duct assigned to this other inlet valve is designed as a filling duct, possibly with a small swirl effect.
  • E ⁇ ⁇ ei mentions that the change in the opening time of the expansion described above in connection with two inlet valves can in principle also be carried out with two outlet valves using the same adjusting devices.
  • This can be useful, for example, in an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger, in which one exhaust duct is connected to the turbine of the exhaust gas turbocharger and the other exhaust duct is connected to a bypass line that bypasses the turbine.
  • the exhaust valve which is assigned to the exhaust duct connected to the bypass line, opens later than the other exhaust valve, the exhaust gas flow is predominantly supplied to the turbine.
  • the opening of the first-mentioned exhaust valve is started earlier, so that a larger partial flow of the exhaust gas can flow past the trubine into the bypass line.

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Abstract

An internal combustion engine is disclosed with a device for cyclically changing the speed of rotation of a gas exchange control cam with two similar valves per combustion chamber. A cam is associated to each valve and at least one of the cams is linked to the device and controlled in such a way that its associated valve is completely open at a different moment in time than the other valves. The valves are fully open at the same time in the higher speed of rotation and/or load range and are offset in time in the lower speed of rotation and/or load range. According to the disclosed process for operating a valve gear mechanism of an internal combustion engine, in the lower speed of rotation and/or load range both inlet valves are preferably separately driven. Starting from a position in which both inlet valves are completely open at the same time, one of the cams is controlled in such a way that its associated inlet valve opens completely at an earlier moment in time and the other cam is controlled in such a way that its associated inlet valve opens completely at a later moment in time.

Description

Brennkraftmaschine und Arbeitsverfahren eines Ventiltriebs einer BrennkraftmaschineInternal combustion engine and working method of a valve train of an internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens zur GaswechselSteuerung und ein Arbeitsverfahren eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eineε Nockens zur GaswechselSteuerung.The invention relates to an internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam for gas exchange control and a working method of a valve drive of an internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam for gas exchange control.

Bei Brennkraftmaschinen mit zwei Einlaßventilen pro Zylinder ist erwogen worden, im unteren Drehzahlbereich ein Einlaßventil abzuschalten, um mit der Ladung, die über das andere Einlaßventil in den Brennraum gelangt, einen starken Drall zu erzeugen. Damit wird die Gemischaufbereitung verbessert und es kann ein relativ großer Anteil an Restgas, das heißt an Verbrennungsgas, im Brennraum zugelassen werden, wodurch der Kraftstoffverbrauch gesenkt werden kann. Allerdings ist für die Ventilabschaltung ein verhältnismäßig großer Aufwand erforderlich.In internal combustion engines with two intake valves per cylinder, it has been considered to switch off an intake valve in the lower speed range in order to generate a strong swirl with the charge which enters the combustion chamber via the other intake valve. This improves the mixture preparation and a relatively large proportion of residual gas, that is to say combustion gas, can be permitted in the combustion chamber, as a result of which the fuel consumption can be reduced. However, a relatively large effort is required for valve shutdown.

In der WO 95/02116 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine zur drosselfreien Laststeuerung eines Otto-Motors über die Hubfunktion eineε oder mehrerer Einlaßventile pro Zylinder angegeben. Diese Druckschrift schlägt vor, Einlaßventile zu unterschiedlichen Zeiten zuWO 95/02116 describes a method and a device for variably controlling a valve of an internal combustion engine for throttle-free load control of an Otto engine via the lifting function of one or more intake valves per cylinder. This document suggests intake valves to be closed at different times

ERSATZBLAπ (REGEL 26) öffnen, damit im Brennraum eine gezielte Ladungsbewegung hervorgerufen wird.REPLACEMENT BLAπ (RULE 26) open so that a specific charge movement is caused in the combustion chamber.

In der vor dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 195 02 834.1 ist ein Ventiltrieb beschrieben, bei dem dieIn the German patent application 195 02 834.1 not yet published before the priority date of the present application, a valve train is described in which the

Momentangeschwindigkeit und die Phasenlage von zwei gleichartigen Nocken relativ zur Nockenwelle und damit dieCurrent speed and the phase position of two identical cams relative to the camshaft and thus the

Öffnungsdauer und die Spreizung der von diesen Nocken betätigten Ventile verändert werden kann. Gleichartige Ventile sind hierbei entweder zwei Einlaßventile oder zweiOpening time and the spread of the valves operated by these cams can be changed. Similar valves are either two inlet valves or two

Auslaßventile. Unter dem Begriff "Spreizung" wird derExhaust valves. Under the term "spread" the

Abstand der höchsten Ventilerhebung vom oberen TotpunktDistance of the highest valve lift from top dead center

(OT) des zugehörigen Kolbens der Ventilhubkurve verstanden.(OT) understood the associated piston of the valve lift curve.

Das der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, die Einströmbedingungen des Frischgases und/oder die Auεεtrömbedingungen deε Verbrennungεgases und sowie die Ladungsbewegung im Brennraum bei einer Brennkraftmaschine den Anforderungen in unterschiedlichen Betriebspunkten der Brennkraftmaschine möglichst optimal anzupassen, ohne den Bauaufwand der Brennkraftmaschine unzulässig zu erhöhen.The problem on which the invention is based is to adapt the inflow conditions of the fresh gas and / or the outflow conditions of the combustion gas and the charge movement in the combustion chamber in an internal combustion engine to the requirements in different operating points of the internal combustion engine as optimally as possible without increasing the construction effort of the internal combustion engine inadmissibly.

Die Lösung dieses Problems ist in den Patentansprüchen angegeben.The solution to this problem is given in the claims.

Insbeεondere wird eine Brennkraftmaschine vorgeschlagen mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockenε zur Gaεwechεelsteuerung mit zwei gleichartigen Ventilen pro Brennraum, denen jeweils ein Nocken zugeordnet iεt, wobei mindestens einer der Nocken mit der Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens betriebsmäßig verbunden und εo anεteuerbar iεt, daß daε diesem zugeordnete Ventil gegenüber dem anderen gleichartigen Ventil zeitversetzt voll geöffnet ist, und wobei die gleichartigen Ventile im oberen Drehzahlbereich und/oder im oberen Laεtbereich zeitgleich voll geöffnet εind und im unteren Drehzahlbereich und/oder im unteren Laεtbereich zeitversetzt voll geöffnet sind.In particular, an internal combustion engine is proposed with a device for cyclically changing the speed of rotation of a cam for gas exchange control with two identical valves per combustion chamber, each of which is assigned a cam, at least one of the cams being operatively connected to the device for cyclically changing the speed of rotation of a cam, and so on controllable is that the valve assigned to it is fully open with a time offset compared to the other similar valve, and the Valves of the same type are fully open at the same time in the upper speed range and / or in the upper load range and are fully open at different times in the lower speed range and / or in the lower load range.

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine wird somit im unteren Drehzahlbereich insbesondere ein Einlaßventil später voll geöffnet als das andere Einlaßventil, so daß die Ladung zum überwiegenden Teil über daε andere Einlaßventil in den Brennraum εtrömt und dort den gewünεchten Drall erzeugt.In the internal combustion engine according to the invention, one intake valve in particular is thus later fully opened in the lower speed range than the other intake valve, so that the majority of the charge flows into the combustion chamber via the other intake valve and generates the desired swirl there.

Ein zeitlicher Verεatz der Zeitpunkte der unterschiedlichen Öffnung der gleichartigen Ventile, insbesondere der Einlaßventile, ist vorzugsweiεe auf eine Drehzahl von weniger alε 50 % der Maximaldrehzahl und/oder einen Laεtbereich von weniger alε 50 % der Maximallast begrenzt, wobei als Maß für die Maximallast beispielsweiεe eine maximale Drosselklappenöffnung, eine maximale Einspritzmenge oder ein maximaler Ladedruck gewählt werden können.A time offset of the times of the different opening of the valves of the same type, in particular of the inlet valves, is preferably limited to a speed of less than 50% of the maximum speed and / or a load range of less than 50% of the maximum load, one as a measure of the maximum load maximum throttle valve opening, a maximum injection quantity or a maximum boost pressure can be selected.

In einer bevorzugten Auεführungεform der Erfindung iεt imIn a preferred embodiment of the invention,

Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit, daε heißt im Bereich von etwa 65° nach OT biε etwa 85° nach OT, inεbeεondere bei 75° nach OT, der Hub eines Einlaßventils wesentlich kleiner als derjenigen des anderen Einlaßventils, wobei der Hub des in diesem Bereich weniger geöffneten Einlaßventils etwa 50 % des Hubs des anderen Einlaßventils beträgt. Der Hub des später εeinen maximalen Hub erreichenden Einlaßventils beträgt in dieεem Bereich vorzugεweiεe etwa 30 % des maximalen Ventilhubs.Range of the highest piston speed, that means in the range from about 65 ° to TDC to about 85 ° to TDC, in particular at 75 ° to TDC, the stroke of one intake valve is significantly smaller than that of the other intake valve, the stroke of the one that is less open in this area Intake valve is about 50% of the stroke of the other intake valve. The stroke of the inlet valve which later reaches its maximum stroke is preferably about 30% of the maximum valve stroke in this area.

In einer bevorzugten Ausführungεform der Erfindung können die Nocken beider Einlaßventile unabhängig voneinander angesteuert und demnach unabhängig voneinander zyklisch in ihrer Drehgeschwindigkeit verändert werden. Dies ermöglicht es, daß die Veränderung gegensinnig erfolgt, so daß die Spreizung des einen Einlaßventils verringert und die Spreizung des anderen Einlaßventils vergrößert wird. Hierdurch öffnet sich das eine Einlaßventil früher und das andere Einlaßventil später, womit sich der Abstand zwischen den Zeitpunkten, an denen die jeweiligen Einlaßventile voll geöffnet sind, vergrößert und dementsprechend der weitaus überwiegende Teil der Ladung über das früher öffnende eine Einlaßventil in den Brennraum einströmt.In a preferred embodiment of the invention, the cams of both inlet valves can be controlled independently of one another and accordingly their speed of rotation can be changed cyclically independently of one another. This enables the change to be made in opposite directions, so that the spread of one intake valve is reduced and the spread of the other intake valve is increased. As a result, the one inlet valve opens earlier and the other inlet valve later, which increases the distance between the times at which the respective inlet valves are fully open and accordingly the vast majority of the charge flows into the combustion chamber via the earlier opening inlet valve.

Es besteht zudem die Möglichkeit, die beiden Nocken εo zu formen, daß die beiden Einlaßventile unterεchiedliche Maximalhübe und/oder eine unterεchiedliche Öffnungsdauer haben. In einer bevorzugten Ausführungεform sind die Nocken so geformt, daß ein Einlaßventil später öffnet und früher schließt und einen kleineren Maximalhub hat als das andere Einlaßventil.There is also the possibility of shaping the two cams so that the two inlet valves have different maximum strokes and / or a different opening duration. In a preferred embodiment, the cams are shaped such that one inlet valve opens later and closes earlier and has a smaller maximum stroke than the other inlet valve.

Ein Ausführungεbeiεpiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawings. It shows:

Fig. 1 einen Teil-Längεschnitt eines Ventiltriebs mit zwei verdrehbaren Nocken für die Betätigung von zwei Einlaßventilen eines Zylinders,1 is a partial longitudinal section of a valve train with two rotatable cams for the actuation of two intake valves of a cylinder,

Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 1,2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung der den beiden Zwischengliedern zugeordneten Exzenter in der Stellung der maximalen Verεchiebung der Zwiεchenglieder,3 shows a schematic illustration of the eccentrics assigned to the two intermediate members in the position of the maximum displacement of the intermediate members,

Fig. 4 die Ventilhubkurven der beiden Einlaßventile, die εich bei der in Fig. 3 dargeεtellten Stellung der Exzenter ergeben, Fig. 5 eine schematiεche Darεtellung der Exzenter in der Stellung, in der die Spreizung deε einen Einlaßventils vergrößert und diejenige des anderen Einlaßventils verringert ist,4 shows the valve lift curves of the two intake valves, which result in the eccentric in the position shown in FIG. 3, 5 shows a schematic representation of the eccentrics in the position in which the spread of one inlet valve increases and that of the other inlet valve is reduced,

Fig. 6 die Ventilhubkurven der beiden Einlaßventile, die sich aus der in Fig. 5 dargestellten Stellung der Exzenter ergibt,6 shows the valve lift curves of the two intake valves, which results from the position of the eccentric shown in FIG. 5,

Fig. 7 eine Darstellung der Ventilhubkurven für die Auslaßventile EX und die Einlaßventile IN, wobei bei den Einlaßventilen neben der Basiεeinεtellung jeweils eine in Richtung früh und eine in Richtung spät verschobene Ventilhubkurve dargestellt ist.7 shows a representation of the valve lift curves for the exhaust valves EX and the intake valves IN, wherein in addition to the basic setting, a valve lift curve shifted in the early direction and a valve shift curve shifted in the late direction is shown for the intake valves.

Fig. 8 eine Fig. 7 entεprechende Darstellung, wobei neben den jeweiligen Basiskurven fünf unterschiedlich in Richtung früh geschobene Ventilhubkurven für ein Einlaßventil dargestellt sind,FIG. 8 shows a representation corresponding to FIG. 7, wherein in addition to the respective base curves, five valve lift curves for an inlet valve are shown which are shifted differently in the direction of early,

Fig. 9 eine Fig. 8 entsprechende Darstellung, wobei fünf unterschiedlich in Richtung spät verschobene Ventilhubkurven für ein Einlaßventil dargestellt sind, undFIG. 9 shows a representation corresponding to FIG. 8, five valve lift curves for an intake valve being shifted differently in the late direction, and

Fig. 10 eine Darstellung, in der die in Richtung früh und in Richtung spät verschobenen Kurven gemäß den Figuren 8 und 9 gemeinsam dargestellt sind.10 is a representation in which the curves shifted in the early and late directions according to FIGS. 8 and 9 are shown together.

Es sei zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Auf der Nockenwelle 1, deren Drehachse mit 2 bezeichnet iεt, εind verdrehbar erεte und zweite Nocken 3 und 4 gelagert, die im Auεführungεbeiεpiel über Taεεenstößel 5 und 6 nicht dargestellte erste und zweite Einlaßventile eines Zylinders einer Brennkraftmaschine betätigen.Reference is first made to FIGS. 1 and 2. On the camshaft 1, the axis of rotation of which is denoted by 2, are rotatably mounted first and second cams 3 and 4, which actuate first and second inlet valves of a cylinder of an internal combustion engine (not shown) via key tappets 5 and 6.

Die VerStelleinrichtungen für die beiden Nocken 3 und 4 εind identisch, so daß im folgenden nur die VerStelleinrichtung für den ersten Nocken 3 und ihre Wirkungεweiεe beschrieben wird. Die Teile der Versteileinrichtung für den zweiten Nocken 4 sind mit den gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Strich, bezeichnet.The adjustment devices for the two cams 3 and 4 are identical, so that only the following Adjustment device for the first cam 3 and its mode of operation is described. The parts of the adjusting device for the second cam 4 are identified by the same reference numerals, but with a dash.

Neben dem Nocken 3 ist auf der Nockenwelle 1 ein Innenexzenter 7 gelagert, der eine exzentrische äußere Umfangsflache 8 aufweist, auf der ein Außenexzenter 9 drehbar gelagert ist. Auf der zu seiner Lagerfläche (= Umfangsflache 8) exzentrischen Außenfläche 10 deε Außenexzenters 9 ist drehbar ein ringförmiges Zwischenglied 11 gelagert, daε einerseits mit der Nockenwelle 1 und andererseitε mit dem Nocken 3 antriebsmäßig verbunden ist. Die Verbindung mit der Nockenwelle 1 erfolgt im Ausführungεbeiεpiel mittels eines radial angeordneten Stiftes 12, der mit einem zylindrischen Kopf 13 gelenkig in einer zur Drehachεe 2 der Nockenwelle 1 parallelen Bohrung 14 im Zwischenglied 11 gehalten ist und sich verschiebbar durch eine radiale Bohrung 15 in der Nockenwelle 1 erstreckt. Auf εeiner dem Nocken 3 zugewandten Seite weist das Zwischenglied 11 eine Gleitführung in Form einer Radialnut 16 auf . Ein Übertragungselement 17 in Form eines Stiftes ist drehbar in einer achsparallelen Bohrung 18 im Nocken 3 gelagert und trägt einen Gleitstein 19, der in die Radialnut 16 eingreift. Der Innenexzenter 7 trägt einen zur Nockenwellendrehachse 2 koaxialen Außenzahnkranz 20. Auf einer zur Nockenwellendrehachse 2 koaxialen Umfangsfläche 21 des Innenexzenterε 7 ist ein Außenzahnkranz 22 gelagert, der mit einer Nase 23 in eine Radialnut 24 am Außenexzenter 9 eingreift . Der Innenexzenter 7 und der Außenexzenter 9 können durch nicht gezeigte, in die Außenzahnkränze 20 und 22 eingreifende Verstellräder gemeinsam oder relativ zueinander verdreht werden, wodurch das Zwischenglied 11 relativ zur Nockenwelle 1 verschoben wird. Die Drehung der Nockenwelle 1 wird über den Stift 12 auf daε Zwiεchenglied 11 übertragen. Die hierdurch hervorgerufene Drehung deε Zwiεchengliedes 11 wird über den in die Radialnut 16 eingreifenden Gleitstein 19 auf den Nocken 3 übertragen. Wenn die Exzentrizität el der Umfangεfläche 8 deε Innenexzenterε 7 gleich der Exzentrizität e2 der Umfangεfläche 10 des Außenexzenters 9 iεt und beide Exzenter 7 und 9 in einer solchen Winkelstellung zueinander stehen, daß ihre Exzentrizitäten einander gegenüberliegen, wie dies in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, befindet sich das Zwischenglied 11 in einer Stellung, in der seine Drehachse Z mit der Nockenwellendrehachse 2 zusammenfällt . In dieser Stellung dreht sich der Nocken 3 εynchron mit der Nockenwelle 1. Wie später in Verbindung mit den Fig. 3 bis 6 beschrieben, kann das Zwischenglied 11 durch entsprechende Drehung des Innen- und des Außenexzenters gegenüber der Nockenwellendrehachεe 2 verεchoben werden. Bei einer radialen Verεchiebung in Richtung der Ventilachεe V (Fig. 3) wird die Winkelgeεchwindigkeit deε Nockenε 3 gegenüber der Nockenwelle 1 zykliεch verändert und damit die Öffnungεdauer deε Einlaßventilε geändert, daε über den Taεsenstößel 5 betätigt wird. Bei einer Verεchiebung deε Zwiεchengliedeε 11 in einem Winkel zur Ventilachεe V (Fig. 5) wird zusätzlich die Spreizung des Einlaßventils, also der Abstand seiner größten Ventilerhebung von OT, verändert.In addition to the cam 3, an inner eccentric 7 is mounted on the camshaft 1, which has an eccentric outer circumferential surface 8 on which an outer eccentric 9 is rotatably mounted. On the outer surface 10 of the outer eccentric 9, which is eccentric to its bearing surface (= circumferential surface 8), an annular intermediate member 11 is rotatably mounted, on the one hand being drivingly connected to the camshaft 1 and on the other hand to the cam 3. The connection to the camshaft 1 takes place in the embodiment by means of a radially arranged pin 12, which is articulated with a cylindrical head 13 in a bore 14 in the intermediate member 11 parallel to the axis of rotation 2 of the camshaft 1 and is displaceable through a radial bore 15 in the camshaft 1 extends. On its side facing the cam 3, the intermediate member 11 has a sliding guide in the form of a radial groove 16. A transmission element 17 in the form of a pin is rotatably mounted in an axially parallel bore 18 in the cam 3 and carries a sliding block 19 which engages in the radial groove 16. The inner eccentric 7 carries an outer ring gear 20 which is coaxial with the camshaft axis of rotation 2. On an outer surface 21 of the inner eccentric 7 which is coaxial with the camshaft axis of rotation 2, an outer ring gear 22 is mounted which engages with a lug 23 in a radial groove 24 on the outer eccentric 9. The inner eccentric 7 and the outer eccentric 9 can be rotated together or relative to one another by adjusting wheels (not shown) which engage in the outer ring gear 20 and 22, as a result of which the intermediate member 11 is displaced relative to the camshaft 1. The rotation of the camshaft 1 is transmitted to the intermediate member 11 via the pin 12. The resulting rotation of the intermediate member 11 is transmitted to the cam 3 via the sliding block 19 engaging in the radial groove 16. If the eccentricity el of the circumferential surface 8 of the inner eccentric 7 is equal to the eccentricity e2 of the circumferential surface 10 of the outer eccentric 9 and both eccentrics 7 and 9 are at such an angular position that their eccentricities are opposite one another, as shown in FIGS. 1 and 2 , the intermediate member 11 is in a position in which its axis of rotation Z coincides with the camshaft axis of rotation 2. In this position, the cam 3 rotates synchronously with the camshaft 1. As will be described later in connection with FIGS. 3 to 6, the intermediate member 11 can be displaced relative to the camshaft rotation axis 2 by appropriate rotation of the inner and outer eccentric. In the case of a radial displacement in the direction of the valve axis V (FIG. 3), the angular velocity of the cam 3 relative to the camshaft 1 is changed cyclically and the opening duration of the intake valve is thus changed so that it is actuated via the tappet 5. When the intermediate member 11 is displaced at an angle to the valve axis V (FIG. 5), the spreading of the inlet valve, that is to say the distance between its largest valve elevation and TDC, is also changed.

In Fig. 3 sind die Exzenter 7, 9 und 71, 91 auε der in Fig. 2 gezeigten Stellung um 90° gegenεinnig verdreht, εo daß die Drehachεen Z der Zwiεchenglieder in der3, the eccentrics 7, 9 and 7 1 , 9 1 are rotated 90 ° in the opposite direction from the position shown in FIG. 2, so that the axes of rotation Z of the intermediate members in the

Ventilachse V um die Summe e der Exzentrizitäten el und e2 gegenüber der Nockenwellendrehachse 2 radial nach außen verschoben sind. Die Winkelgeεchwindigkeit der Nocken, die über die Zwiεchenglieder angetrieben werden, ändert sich dadurch zyklisch relativ zu der Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle derart, daß die Öffnungsdauer der Einlaßventile verringert wird. In Fig. 4 sind in ausgezogenen Linien die Ventilhubkurve Eι_ des vom Nocken 3 betätigten ersten Ventils und die Ventilhubkurve E2 des vom Nocken 4 betätigten zweiten Ventils bei der in Fig. l und 2 gezeigten Stellung der Innen- und Außenexzenter dargestellt. Die Nocken 3 und 4 haben im Ausführungsbeispiel unterschiedliche Formen, so daß das erste Einlaßventil eine größere Öffnungsdauer und einen größeren Maximalschub hat als das zweite Einlaßventil. Durch die Verdrehung der Exzenter 7, 9 und 7', 9' erhalten die Ventilhubkurven die strichpunktiert dargestellte Form Ei' bzw. E2 ' . Es ist ersichtlich, daß beide Einlaßventile später öffnen und früher schließen. Bei einer derartigen radialen Verschiebung der Drehachsen Z der Zwischenglieder bleibt die Spreizung der Einlaßventile, d.h. der Abstand Si bzw. S2 des Maximalhubes von OT, unverändert. Eε εind auch beliebige Zwiεchenεtellungen der Außen- und/oder Innenexzenter möglich, um den Ventilhubkurven eine beεtimmte Form zu geben.Valve axis V are shifted radially outwards by the sum e of the eccentricities el and e2 with respect to the camshaft axis of rotation 2. The angular velocity of the cams, which are driven by the intermediate members, changes cyclically relative to the angular velocity of the camshaft such that the opening duration of the Intake valves is reduced. 4, the valve lift curve Eι_ of the first valve actuated by the cam 3 and the valve lift curve E 2 of the second valve actuated by the cam 4 are shown in solid lines in the position of the inner and outer eccentrics shown in FIGS. The cams 3 and 4 have different shapes in the exemplary embodiment, so that the first inlet valve has a larger opening duration and a greater maximum thrust than the second inlet valve. Due to the rotation of the eccentrics 7, 9 and 7 ', 9', the valve lift curves are given the shape Ei 'or E2' shown in broken lines. It can be seen that both intake valves open later and close earlier. With such a radial displacement of the axes of rotation Z of the intermediate members, the spread of the inlet valves, ie the distance Si or S2 of the maximum stroke from TDC, remains unchanged. Any intermediate positions of the outer and / or inner eccentrics are also possible in order to give the valve lift curves a certain shape.

In Fig. 5 sind die Innen- und Außenexzenter 7, 9 aus der Stellung von Fig. 3 gemeinεam um einen Winkel φ i entgegen der Drehrichtung D der Nockenwelle und die Innenexzenter 7 ' , 9 ' gemeinεam um den gleichen Winkel U> 2 in der Drehrichtung D verdreht . Dieε hat eine entεprechende Verschiebung der Drehachsen Z der Zwischenglieder zur Folge, die bewirkt, daß nun, wie in Fig. 6 gezeigt, die Hubkurve Ei' gegenüber Fig. 4 nach links und die Hubkurve E2 ' nach rechtε verεchoben wird. Damit wird bei gleichbleibender Öffnungsdauer die Spreizung Si' des ersten Einlaßventils verringert und die Spreizung S2 ' deε zweiten Einlaßventilε vergrößert. Es ist ersichtlich, daß nun daε zweite Einlaßventil wesentlich später öffnet alε das erste Einlaßventil, εo daß der überwiegende Teil der Ladung über daε erεte Einlaßventil in den Brennraum εtrömt und dort den gewünεchten Drall erzeugt. Wenn die Ventilhubkurven durch entsprechende Verdrehung der Innen- und/oder Außenexzenter so gelegt werden, daß im Bereich der größten Kolbengeεchwindigkeit, die etwa bei 75° KW nach OT auftritt, der Hub h2 deε zweiten Einlaßventils weεentlich kleiner ist als der Hub hi des ersten Einlaßventils und beispielsweise nur etwa 50 % desselben beträgt, so wird die Wirkung einer vollständigen Abschaltung des zweiten Einlaßventils weitgehend erreicht.5, the inner and outer eccentrics 7, 9 are common from the position of FIG. 3 by an angle φ i against the direction of rotation D of the camshaft and the inner eccentrics 7 ', 9' are common by the same angle U> 2 i n the direction of rotation D rotated. This results in a corresponding displacement of the axes of rotation Z of the intermediate links, which has the effect that, as shown in FIG. 6, the stroke curve Ei 'is shifted to the left compared to FIG. 4 and the stroke curve E2' is shifted to the right. With a constant opening duration, the spread Si 'of the first inlet valve is thus reduced and the spread S 2 ' of the second inlet valve is increased. It can be seen that now the second inlet valve opens much later than the first inlet valve, so that the major part of the charge flows through the first inlet valve into the combustion chamber and generates the desired swirl there. If the valve lift curves are rotated accordingly by and / or external eccentrics are placed in such a way that in the region of the greatest piston speed, which occurs approximately at 75 ° KW after TDC, the stroke h 2 of the second inlet valve is substantially smaller than the stroke hi of the first inlet valve and is, for example, only about 50% of the same , the effect of a complete shutdown of the second inlet valve is largely achieved.

Wie aus dem Diagramm von Fig. 6 ersichtlich, würde bereits bei einer Verringerung der Spreizung Si des ersten Einlaßventils die Ladung im Bereich der größten Kolbengeschwindigkeit zum überwiegenden Teil über das erste Einlaßventil strömen. Durch die gleichzeitige Vergrößerung der Spreizung S2 des zweiten Einlaßventils wird dieser Effekt noch verstärkt . Diese Vergrößerung der Spreizung S2 ist besonders dann zweckmäßig, wenn der das zweite Einlaßventil betätigende Nocken eine solche Form hat, daß die von ihm erzeugte Hubkurve E2 näher an der Hubkurve Ei liegt, um im oberen Drehzahlbereich eine größere Füllung zu erreichen. Es ist auch denkbar, daß nur durch Vergrößerung der Spreizung S2 eine für die Erzeugung eineε Drallε im Brennraum ausreichende Strömung der Ladung über das erste Einlaßventil erreicht wird.As can be seen from the diagram in FIG. 6, even if the spread Si of the first inlet valve were reduced, the charge in the region of the greatest piston speed would predominantly flow via the first inlet valve. This effect is intensified by the simultaneous increase in the spread S 2 of the second inlet valve. This enlargement of the spread S 2 is particularly expedient if the cam actuating the second inlet valve has such a shape that the stroke curve E 2 generated by it is closer to the stroke curve Ei in order to achieve a greater filling in the upper speed range. It is also conceivable that only by increasing the spread S 2 a flow of the charge via the first inlet valve sufficient to generate a swirl in the combustion chamber is achieved.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß die Winkel ψ 1 und ιJ> 2 nicht gleich sein müssen, sondern je nach der gewünschten Veränderung der Spreizung unterschiedlich sein können.From the above, it can be seen that the angles ψ 1 and ιJ> 2 do not have to be the same, but can be different depending on the desired change in the spread.

Fig. 7 zeigt eine Ventilhubkurve EX für ein Auεlaßventil und eine Ventilhubkurve IN für ein Einlaßventil. Die als Basiskurven bezeichneten Kurven EX und IN entsprechen den Steuerzeiten, die für den oberen Drehzahl und/oder Laεtbereich, inεbeεondere für den oberen Drehzahlbereich, vorgesehen sind. Bei dem dort gezeigten Ausführungεbeispiel sind die Nockenform und damit die Öffnungsdauer und der Maximalhub gleichartiger Ventile gleich. Im unteren Drehzahl und/oder Lastbereich, insbeεondere im unteren Drehzahlbereich, wird jeweilε eine Exzentrizität eingestellt, die zur Folge hat, daß die Spreizung und die Ventilöffnungsdauer eines Einlaßventils verkürzt wird (Kurve 1) , während die Spreizung des zweiten Einlaßventils bei ebenfalls verkürzter Öffnungsdauer größer eingestellt wird (Kurve 2) .7 shows a valve lift curve EX for an exhaust valve and a valve lift curve IN for an intake valve. The curves EX and IN referred to as base curves correspond to the control times which are provided for the upper speed and / or load range, in particular for the upper speed range. In the exemplary embodiment shown there, the cam shape and thus the opening duration and the maximum stroke are similar valves equal. In the lower speed and / or load range, in particular in the lower speed range, an eccentricity is set in each case, which has the consequence that the spread and the valve opening duration of an intake valve is shortened (curve 1), while the spread of the second intake valve is greater when the opening duration is also shortened is set (curve 2).

Fig. 8 zeigt für eine Winkel LP von +50° die Ventilhubkurven für fünf unterschiedliche Exzentrizitäten von e = 0,5 mm bis e = 2,5 mm.8 shows the valve lift curves for five different eccentricities from e = 0.5 mm to e = 2.5 mm for an angle LP of + 50 °.

Fig. 9 zeigt die Ventilhubkurven für die gleichen Exzentrizitäten wie in Fig. 8, jedoch bei einem Phasenwinkel U> von -30°.FIG. 9 shows the valve lift curves for the same eccentricities as in FIG. 8, but with a phase angle U> of -30 °.

Fig. 10 zeigt die Ventilhubkurven der Figuren 8 und 9 in gemeinsamer Darstellung. Hierdurch ist ersichtlich, wie durch schrittweise Vergrößerung der Exzentrizität ein gewünschter zeitlicher Versatz der Ventilhubkurven zweier Einlaßventile verwirklicht werden kann.10 shows the valve lift curves of FIGS. 8 and 9 in a common representation. This shows how a desired temporal offset of the valve lift curves of two intake valves can be achieved by gradually increasing the eccentricity.

Die Erfindung kann auch bei Dieεel-Brennkraftmaεchinen mit zwei Einlaßventilen pro Zylinder vorteilhaft angewandt werden. Bisher wurde bei derartigen Brennkraftmaschinen ein Drallkanal und ein Füllungskanal vorgesehen, um mit dem durch den Drallkanal erzeugten Drall eine starke Verwirbelung des eingeεpritzten Kraftεtoffeε mit der Luft erreichen, waε insbesondere im unteren Drehzahlbereich von Bedeutung ist. Der Drallkanal reduziert aber die Füllung und damit die Leistung im oberen Drehzahlbereich. Bei einer Diesel-Brennkraftmaεchine mit einem erfindungsgemäß arbeitenden Ventiltrieb können beide Einlaßkanäle als Füllungskanäle ausgebildet werden, da durch das späte Öffnen des einen Einlaßventils im unteren Drehzahlbereich die Verbrennungsluft überwiegend über daε andere Einlaßventil in den Brennraum einströmt und dort den gewünεchten Drall erzeugt, auch wenn der dieεem anderen Einlaßventil zugeordnete Einlaßkanal als Füllungskanal, gegebenenfalls mit geringer Drallwirkung, ausgebildet ist.The invention can also be advantageously used in diesel internal combustion engines with two intake valves per cylinder. So far, a swirl duct and a filling duct have been provided in such internal combustion engines in order to achieve a strong swirling of the injected fuel with the air with the swirl generated by the swirl duct, which is particularly important in the lower speed range. However, the swirl channel reduces the filling and thus the performance in the upper speed range. In a diesel internal combustion engine with a valve train operating according to the invention, both inlet channels can be designed as filling channels, since the late opening of one inlet valve in the lower speed range causes the combustion air to flow predominantly into the combustion chamber via the other inlet valve and there the desired swirl is generated, even if the inlet duct assigned to this other inlet valve is designed as a filling duct, possibly with a small swirl effect.

Eε εei erwähnt, daß die vorstehend in Verbindung mit zwei Einlaßventilen beschriebene Veränderung der Öffnungsdauer der Spreizung unter Verwendung der gleichen VerStelleinrichtungen prinzipiell auch bei zwei Auslaßventilen vorgenommen werden kann. Dies kann beispielεweise bei einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader sinnvoll sein, bei welcher der eine Auslaßkanal mit der Turbine des Abgasturboladers und der andere Auεlaßkanal mit einer die Turbine umgehenden Bypaßleitung verbunden iεt. Durch Veränderung der Spreizung und der Öffnungεdauer eines oder beider Auslaßventile in der Weise, daß das Auslaßventil, das dem mit der Bypaßleitung verbundenen Auslaßkanal zugeordnet ist, später öffnet als das andere Auslaßventil, wird der Abgasstrom zum überwiegenden Teil der Turbine zugeführt. Zur Verringerung oder Begrenzung des Ladedruckes wird der Öffnungsbeginn des erstgenannten Auslaßventilε früher gelegt, so daß ein größerer Teilstrom deε Abgases an der Trubine vorbei in die Bypaßleitung strömen kann. Eε εei mentions that the change in the opening time of the expansion described above in connection with two inlet valves can in principle also be carried out with two outlet valves using the same adjusting devices. This can be useful, for example, in an internal combustion engine with an exhaust gas turbocharger, in which one exhaust duct is connected to the turbine of the exhaust gas turbocharger and the other exhaust duct is connected to a bypass line that bypasses the turbine. By changing the spread and the opening duration of one or both exhaust valves in such a way that the exhaust valve, which is assigned to the exhaust duct connected to the bypass line, opens later than the other exhaust valve, the exhaust gas flow is predominantly supplied to the turbine. To reduce or limit the boost pressure, the opening of the first-mentioned exhaust valve is started earlier, so that a larger partial flow of the exhaust gas can flow past the trubine into the bypass line.

Claims

Patentansprüche claims 1. Brennkraftmaεchine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockenε zur1. Internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam Gaswechselεteuerung,Gas exchange control, mit zwei gleichartigen Ventilen pro Brennraum, denen jeweilε ein Nocken (3, 4) zugeordnet ist,with two identical valves per combustion chamber, to which a cam (3, 4) is assigned, wobei mindestens einer der Nocken (3, 4) mit der Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockenε betriebsmäßig verbunden und so ansteuerbar ist, daß das diesem zugeordnete Ventil gegenüber dem anderen gleichartigen Ventil zeitversetzt voll geöffnet ist, undwherein at least one of the cams (3, 4) is operatively connected to the device for cyclically changing the speed of rotation of a cam and can be controlled such that the valve associated therewith is fully opened with a time offset with respect to the other similar valve, and wobei die gleichartigen Ventile im oberenthe similar valves in the upper Drehzahlbereich und/oder im oberen Lastbereich zeitgleich voll geöffnet sind und im unterenSpeed range and / or in the upper load range are fully open at the same time and in the lower Drehzahlbereich und/oder im unteren Laεtbereich zeitverεetzt voll geöffnet εind.Speed range and / or in the lower load range are fully open with a time delay. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, wobei der untere Drehzahlbereich durch eine Drehzahl von weniger als 50% der Maximaldrehzahl und der untere Lastbereich durch eine Last von weniger als 50% der Maximallast definiert ist.2. Internal combustion engine according to claim 1, wherein the lower speed range is defined by a speed of less than 50% of the maximum speed and the lower load range by a load of less than 50% of the maximum load. 3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, wobei das Maß für die Maximallast eine maximale Drosselklappenöffnung, eine maximale Einspritzmenge oder ein maximaler Ladedruck ist.3. Internal combustion engine according to claim 2, wherein the measure for the maximum load is a maximum throttle valve opening, a maximum injection quantity or a maximum boost pressure. 4. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die gleichartigen Ventile Einlaßventile sind. 4. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the similar valves are intake valves. 5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, wobei im Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub eines Einlaßventils wesentlich kleiner iεt als derjenige des anderen Einlaßventils.5. Internal combustion engine according to claim 4, wherein in the region of the highest piston speed of the internal combustion engine the stroke of an intake valve is substantially smaller than that of the other intake valve. 6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, wobei im Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub eines Einlaßventils etwa 50% des Hubs des anderen Einlaßventils beträgt.6. Internal combustion engine according to claim 5, wherein in the region of the highest piston speed of the internal combustion engine, the stroke of one intake valve is approximately 50% of the stroke of the other intake valve. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5 oder 6, wobei im Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub des später seinen maximalen Hub erreichenden Einlaßventils etwa 30% des maximalen Ventilhubε beträgt.7. Internal combustion engine according to claim 5 or 6, wherein in the region of the highest piston speed of the internal combustion engine the stroke of the intake valve later reaching its maximum stroke is approximately 30% of the maximum Ventilhubε. 8. Brennkraftmaεchine nach einem der Anεprüche 4 bis 7, wobei der Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Bereich von 65° nach OT biε 85° nach OT, inεbesondere 75° nach OT iεt.8. Internal combustion engine according to one of claims 4 to 7, the range of the highest piston speed of the internal combustion engine being the range from 65 ° to TDC to 85 ° to TDC, in particular 75 ° to TDC. 9. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Nocken (3, 4) beider Einlaßventile9. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the cams (3, 4) of both intake valves *-^ unabhängig voneinander zyklisch in ihrer Drehgeschwindigkeit veränderbar sind.* - ^ their rotation speed can be changed cyclically independently of each other. 10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9, wobei ausgehend von einer Stellung, in der beide Einlaßventile zeitgleich voll geöffnet sind, ein Nocken (3) so ansteuerbar iεt, daß das diesem zugeordnete Einlaßventil früher voll geöffnet iεt, und der andere Nocken (4) εo anεteuerbar ist, daß das diesem zugeordnete Einlaßventil später voll geöffnet ist.10. Internal combustion engine according to claim 9, wherein starting from a position in which both intake valves are fully open at the same time, a cam (3) can be controlled so that the associated intake valve is fully opened earlier, and the other cam (4) can be controlled is that the inlet valve assigned to it is later fully opened. 11. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zwei gleichartigen Nocken (3, 4) so geformt und angeordnet sind, daß die jeweils zugeordneten Ventile unterschiedliche Maximalhübe, Spreizungen und/oder eine unterschiedliche Öffnungsdauer haben.11. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the two identical cams (3, 4) are shaped and arranged such that the respectively assigned valves have different maximum strokes, Spread and / or have a different opening time. 12. Brennkraftmaschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens ein eine Nockenwelle (1) umgebendes ringförmiges Zwischenglied (11) aufweist, das einerseits mit der Nockenwelle (1) und andererseits mit dem auf der Nockenwelle (1) gelagerten Nocken (3, 4) antriebsmäßig verbunden und zur Drehachse (2) der Nockenwelle (1) radial verschiebbar ist, wodurch die12. Internal combustion engine according to one of the preceding claims, wherein the device for cyclically changing the rotational speed of a cam has a camshaft (1) surrounding an annular intermediate member (11), on the one hand with the camshaft (1) and on the other hand with that on the camshaft (1 ) mounted cams (3, 4) drive-connected and radially displaceable to the axis of rotation (2) of the camshaft (1), whereby the Momentangeschwindigkeit und die Phasenlage des NockensCurrent speed and the phase position of the cam (3, 4) gegenüber der Nockenwelle (1) und damit die(3, 4) opposite the camshaft (1) and thus the Öffnungsdauer und die Spreizung des zugeordneten Ventils veränderbar ist.Opening time and the spread of the associated valve is changeable. 13. Brennkraftmaschine nach Anspruch 12, wobei das Zwischenglied (11) drehbar auf einem Außenexzenter (9) gelagert ist, der εeinerεeits drehbar auf einer exzentrischen Umfangsflache (8) eines auf der Nockenwelle (1) drehbar gelagerten Innenexzenters (7) gelagert ist.13. Internal combustion engine according to claim 12, wherein the intermediate member (11) is rotatably mounted on an outer eccentric (9) which is rotatably mounted on an eccentric circumferential surface (8) of an inner eccentric (7) rotatably mounted on the camshaft (1). 14. Arbeitsverfahren eines Ventiltriebs " einer Brennkraftmaschine mit einer Vorrichtung zum zyklischen Verändern der Drehgeschwindigkeit eines Nockens zur Gaswechselsteuerung und mit zwei gleichartigen Ventilen pro Brennraum, denen jeweils ein Nocken (3, 4) zugeordnet ist, von denen mindestenε einer mit der Vorrichtung zum zykliεchen Verändern der Drehgeεchwindigkeit eines Nockens betriebsmäßig verbunden ist,14. Working method of a valve train "of an internal combustion engine with a device for cyclically changing the rotational speed of a cam for gas exchange control and with two identical valves per combustion chamber, each of which is assigned a cam (3, 4), at least one of which with the device for cyclically changing the rotational speed of a cam is operationally connected, wobei last- und/oder drehzahlabhängig mindestenε einer der Nocken (3, 4) εo angeεteuert wird, daß daε diesem zugeordnete Ventil gegenüber dem anderen gleichartigen Ventil zeitversetzt voll geöffnet wird, und wobei die gleichartigen Ventile im oberenwhereby at least one of the cams (3, 4) is driven in a manner dependent on the load and / or speed so that the valve associated therewith is fully opened with a time offset compared to the other similar valve, and the similar valves in the upper Drehzahlbereich und/oder im oberen Laεtbereich zeitgleich voll geöffnet εind und im unterenSpeed range and / or in the upper load range are fully open at the same time and in the lower Drehzahlbereich und/oder im unteren Laεtbereich zeitverεetzt voll geöffnet εind.Speed range and / or in the lower load range are fully open with a time delay. 15. Arbeitεverfahren nach Anεpruch 14, wobei der untere Drehzahlbereich durch eine Drehzahl von weniger alε 50% der Maximaldrehzahl und der untere Laεtbereich durch eine Laεt von weniger alε 50% der Maximallast definiert ist.15. Working method according to claim 14, the lower speed range being defined by a speed of less than 50% of the maximum speed and the lower load range being defined by a load of less than 50% of the maximum load. 16. Arbeitsverfahren nach Anspruch 15, wobei als Maß für die Maximallast eine maximale Drosselklappenöffnung, eine maximale Einspritzmenge oder ein maximaler Ladedruck gewählt wird.16. Working method according to claim 15, wherein a maximum throttle valve opening, a maximum injection quantity or a maximum boost pressure is selected as a measure of the maximum load. 17. Arbeitsverfahren nach Anspruch 14, 15 oder 16, wobei die gleichartigen Ventile Einlaßventile sind.17. Working method according to claim 14, 15 or 16, wherein the similar valves are intake valves. 18. Arbeitsverfahren nach Anspruch 17, wobei die Ansteuerung so erfolgt, daß im Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub eines Einlaßventils wesentlich kleiner ist als derjenige des anderen Einlaßventils.18. Working method according to claim 17, wherein the control is carried out so that the stroke of an intake valve is substantially smaller than that of the other intake valve in the region of the highest piston speed of the internal combustion engine. 19. Arbeitsverfahren nach Anspruch 18, wobei die Ansteuerung so erfolgt, daß im Bereich der höchsten Kolbengeεchwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub eineε Einlaßventilε etwa 50% des Hubs des anderen19. Working method according to claim 18, wherein the control takes place in such a way that in the area of the highest piston speed of the internal combustion engine, the stroke of an inlet valve is approximately 50% of the stroke of the other Einlaßventils beträgt.Intake valve is. 20. Arbeitsverfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei die Ansteuerung so erfolgt, daß im Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Hub deε εpäter εeinen maximalen Hub erreichenden Einlaßventils etwa 30% deε maximalen Ventilhubs beträgt. 20. Working method according to claim 18 or 19, wherein the control takes place so that in the area of the highest piston speed of the internal combustion engine the stroke of the ε later ε its maximum stroke intake valve is about 30% of the maximum valve lift. 21. Arbeitsverfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei der Bereich der höchsten Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftmaschine der Bereich von 65° nach OT bis 85° nach OT, insbesondere 75° nach OT ist.21. Working method according to one of claims 18 to 20, wherein the range of the highest piston speed of the internal combustion engine is the range from 65 ° to TDC to 85 ° to TDC, in particular 75 ° to TDC. 22. Arbeitsverfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 21, wobei die Nocken (3, 4) beider Einlaßventile unabhängig voneinander zyklisch in ihrer Drehgeschwindigkeit verändert werden.22. Working method according to one of claims 14 to 21, wherein the cams (3, 4) of both inlet valves are changed independently of one another cyclically in their rotational speed. 23. Arbeitsverfahren nach Anspruch 22, wobei auεgehend von einer Stellung, in der beide Einlaßventile zeitgleich voll geöffnet εind, ein Nocken (3) so angesteuert wird, daß das diesem zugeordnete Einlaßventil früher voll geöffnet ist, und der andere Nocken (4) so angesteuert wird, daß das diesem zugeordnete Einlaßventil später voll geöffnet ist. 23. Working method according to claim 22, wherein, starting from a position in which both intake valves are fully open at the same time, a cam (3) is actuated such that the intake valve assigned to it is opened fully earlier, and the other cam (4) is actuated in this way is that the inlet valve assigned to this is later fully open.
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