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WO2002035067A1 - Variabler ventiltrieb zur laststeuerung einer fremdgezündeten brennkraftmaschine - Google Patents

Variabler ventiltrieb zur laststeuerung einer fremdgezündeten brennkraftmaschine Download PDF

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WO2002035067A1
WO2002035067A1 PCT/EP2001/010863 EP0110863W WO0235067A1 WO 2002035067 A1 WO2002035067 A1 WO 2002035067A1 EP 0110863 W EP0110863 W EP 0110863W WO 0235067 A1 WO0235067 A1 WO 0235067A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
adjusting means
hollow shaft
valve train
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2001/010863
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Maas
Frank Himsel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Original Assignee
INA Schaeffler KG
INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by INA Schaeffler KG, INA Waelzlager Schaeffler OHG filed Critical INA Schaeffler KG
Priority to US10/415,845 priority Critical patent/US6837198B2/en
Priority to KR10-2003-7005680A priority patent/KR20030065498A/ko
Priority to CA002425498A priority patent/CA2425498A1/en
Priority to AU2002213941A priority patent/AU2002213941A1/en
Priority to EP01982326A priority patent/EP1328708A1/de
Priority to JP2002538024A priority patent/JP2004516402A/ja
Publication of WO2002035067A1 publication Critical patent/WO2002035067A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005—Deactivating valves
    • 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
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • 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
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    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0068—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "BMW-Valvetronic" type
    • 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
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    • 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
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention relates to a variable valve train for load control of a spark-ignition internal combustion engine, which valve train is arranged between cams of a camshaft and intake valves belonging to cylinders of the internal combustion engine, with direct valve actuators, transmission members and adjusting means for influencing the lifting function of the transmission members, which transmission members are driven between the cams and the valve actuators are installed and have first engagement surfaces acted on by the cams and second acting surfaces on the valve actuators.
  • a generic valve train emerges from DE 195 09 604 A1.
  • the person skilled in the art cannot derive any suggestions from this publication about how he adjusts these independently of one another if two identical intake valves per cylinder are used. Disadvantages in the mixture preparation are therefore to be expected, since, for example, the load is not twisted at low loads and speeds is. In the state of the internal combustion engine just described, this slight swirl can result in fuel condensing out when the cylinder charge expands after the intake valve closes. On the other hand, especially at high speeds and loads, a large gas exchange cross section at the inlet would be desirable, which would produce a tumble flow which is advantageous for high outputs. Seen overall, the generic valve train is therefore not designed to be sufficiently variable.
  • the object of the invention is therefore to provide a valve train of the aforementioned type which operates in a significantly more variable manner and at the same time is relatively easy to operate.
  • each cylinder has at least two intake valves, with each intake valve having at least a separate part of the transmission member with the second engagement surface and its own adjustment means, which is adjustable relative to the other adjustment means or the further adjustment means of the intake valves per cylinder.
  • the adjusting means which are produced, for example, as rotary fingers or eccentrics, are to run on telescopically inserted shafts (hollow shaft and further shaft).
  • the hollow shaft is firmly connected to the adjusting means of a first row of the same inlet valves of all cylinders and the further shaft is firmly connected to the adjusting means of a further row of identical inlet valves of all cylinders lying next to it, the shafts being rotatable relative to one another with the adjusting means.
  • a separate control of the different adjusting means per cylinder can thus be dispensed with.
  • a solution is also conceivable and expressly included in the scope of protection of this invention, in which the inlet valves per cylinder are not controlled independently of one another, but in which the inlet valves of at least two cylinders can be acted upon differently from one another.
  • a cylinder deactivation can thus be implemented via this design.
  • One cylinder could be deactivated in each case while a valve stroke was being carried out on the other cylinder.
  • Eccentrics can also be provided as adjusting means, which are then applied in a solution according to the aforementioned DE 195 09 604 A1. However, it is also conceivable to apply rotary fingers, which is explained in more detail in the drawing.
  • a maximum relative angle of rotation of the adjusting means to one another is determined via segment-like slots in the hollow shaft for the driver means of the adjusting means of the further series of identical inlet valves.
  • a simple form of attachment for the adjusting means of the hollow shaft is evident from a further subclaim. Accordingly, these are attached to the hollow shaft via a press fit.
  • the further adjustment means are attached to the further shaft by means of, for example, a driving means designed as a driver.
  • a driving means designed as a driver is also a press fit or a screw connection or the like.
  • the hollow shaft and the further shaft should be able to be acted upon separately. It is intended to apply an electrical or hydraulic actuator to each end of the shaft. However, it is also conceivable to provide actuators nested one inside the other only on one end face of the shafts.
  • the separate adjustment means should be applied to a pawl-type valve train, the transmission element of which is made in two parts.
  • the adjustment means consist of rotary fingers with a locking rock, which is scanned by a part of the transmission element designed as a pawl during cam lift.
  • rocker arm as the valve actuator. It is also conceivable and envisaged to use rocking or rocking levers or cup tappets.
  • Figure 1 shows a variable valve train in a schematic view
  • FIGS. 1 and 2 shows an adjusting means designed as a rotary finger for the valve drive according to FIGS. 1 and
  • Figure 3 shows a longitudinal section through the shafts for mounting the adjusting means.
  • FIG. 1 discloses a variable valve train 1, as is known to experts in terms of its basic principle and mode of operation.
  • the valve train 1 is used for load control of a spark ignition internal combustion engine and is designed to be fully variable.
  • Shown is a cam 2 of a camshaft 3, which acts on a first contact surface 4 (roller) of a two-part transmission element 5.
  • the transmission member 5 is made on the side of the cam 2 as a lever 5a.
  • the lever 5a is mounted approximately centrally on a hollow shaft 6 (see also FIG. 3).
  • the hollow shaft 6 includes a further shaft 7 which can be rotated relative to the latter.
  • An adjusting means 8 is positioned on a longitudinal side of the lever 5a. This serves to influence the stroke of a first row of the same inlet valves 9 of the cylinders.
  • the adjusting means 8 is attached to the hollow shaft 6 by an interference fit. It has a latching rock 9a facing the latch 5b.
  • the pawl 5b is fastened on a pivot center 11 on an end 10 opposite the first engagement surface 4 of the lever 5a. It extends rotatably with respect to the swivel center 11 and has a third engagement surface 12 which is designed as a roller and which communicates with the locking mountains 9a. Furthermore, the pawl 5b has a second engagement surface 13 facing away from the third engagement surface 12, which acts on a contact surface 14 (roller) of a direct valve actuation member 15.
  • the immediate valve actuator 15 is made here as a rocker arm, which at one end is mounted on a support element 16 and acts on the inlet valve 9 in the lifting direction at the other end.
  • the adjusting means 8 is rotated counterclockwise by turning the hollow shaft 6 via an actuator, which can be applied to the end of the hollow shaft 6, to the extent that the third contact surface 12 of the pawl 5b merely has an upstream base circle section of the locking mountains 9a.
  • the pawl 5b does not pivot in the opening direction of the inlet valve 9. The latter remains closed.
  • valve train should be designed so that at least two intake valves are provided per cylinder.
  • Each inlet valve 9 should have its own transmission element 5 at least in the area of the pawl 5b.
  • Each pawl 5b is then assigned its own adjustment means 8, 8a, so that the two intake valves 9 per cylinder can be adjusted independently of one another (see also information on the advantages of the claims).
  • the hollow shaft 6 has, as mentioned above, a further shaft 7 which can be rotated relative to it within its bore 17.
  • the hollow shaft 6 and the further shaft 7 can be acted upon by actuators which are independent of one another. It is conceivable that one actuator is arranged on one end of the shafts 6, 7 and another actuator on the other end of the shafts 7, 6. Hydraulic or electrical or electro-hydraulic and similar measures are conceivable here, for example.
  • all adjusting means 8 of a first row of inlet valves 9 of the cylinders are pressed onto the hollow shaft 6.
  • the adjusting means 8a of a further row of intake valves 9 of the same type of all cylinders are firmly connected to the further shaft 7.
  • the further shaft 7 is provided with a segment-like slot 18 in the region of the adjustment means 8a.
  • an inlet valve 9 can be shut down completely or a minimum stroke can be carried out.
  • the further inlet valve 9 then remains "normally" open, whereby a strong swirl is generated in the cylinder, which has a positive effect on the mixture formation.
  • the further shaft 7 would then have to accommodate an additional shaft and be provided with additional driver means which then project through the further shaft 7 and the hollow shaft 6.
  • Valve train cam camshaft first contact surface transmission element a lever b pawl hollow shaft additional shaft adjusting means (rotating finger) a adjusting means (rotating finger) inlet valve a locking rock 0 end 1 swivel center 2 third contact surface 3 second contact surface 4 contact surface 5 direct valve actuating element (rocker arm) 6 support element 7 bore 8 slot 9
  • Carrier means 0 admission 1 admission

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Vorgeschlagen ist ein variabler Ventiltrieb (1) zur drosselfreien Laststeuerung einer Brennkraftmaschine. Bei diesem sind je Zylinder der Brennkraftmaschine zwei Einlaßventile (9) vorgesehen. Dabei wirkt erfindungsgemäß jedes Einlaßventil (9) mit einem eigenen Verstellmittel (8, 8a) zusammen, welche Verstellmittel (8, 8a) unabhängig voneinander beaufschlagbar sind. Dies erhöht die Variabilität des Ventiltriebs (1) zusätzlich.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Variabler Ventiltrieb zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen variablen Ventiltrieb zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine, welcher Ventiltrieb zwischen Nocken einer Nockenwelle und zu Zylindern der Brennkraftmaschine gehörigen Einlaßventilen angeordnet ist, mit unmittelbaren Ventilbetätigungsgliedern, Übertragungs- gliedern und Verstellmitteln zur Beeinflussung der Hubfunktion der Übertragungsglieder, welche Übertragungsglieder trieblich zwischen den Nocken und den Ventilbetätigungsgliedern eingebaut sind und erste von den Nocken beaufschlagte sowie zweite auf die Ventilbetätigungsglieder einwirkende Angriffsflächen haben.
Hintergrund der Erfindung
Die Vorteile der drosselfreien Laststeuerung über variable bzw. vollvariable Ventiltriebe sind der Fachwelt hinreichend bekannt. Durch die Entdrosselung gelingt es, die ansonsten über weite Lastzustände der Brennkraftmaschine auftretenden Ansaugverluste auszuschalten.
Ein gattungsgemäßer Ventiltrieb geht aus der DE 195 09 604 A1 hervor. Jedoch kann sich der Fachmann aus dieser Druckschrift keine Anregungen dar- über entnehmen, wie er im Fall einer Verwendung von zwei gleichwirkenden Einlaßventilen je Zylinder diese unabhängig voneinander verstellt. Somit sind Nachteile in der Gemischaufbereitung zu erwarten, da beispielsweise bei kleinen Lasten und Drehzahlen ein zu geringer Drall der Ladung zu verzeichnen ist. Dieser geringe Drall kann bei dem eben beschriebenen Zustand der Brennkraftmaschine dazu führen, dass nach dem Schließen des Einlaßventils Kraftstoff bei der Expansion der Zylinderladung auskondensiert. Andererseits wäre gerade bei hohen Drehzahlen und Lasten ein großer Gaswechselquerschnitt am Einlaß wünschenswert, der eine Tumble-Strömung erzeugt, die für hohe Leistungen vorteilhaft ist. Insgesamt gesehen ist demnach der gattungsgemäße Ventiltrieb nicht ausreichend variabel ausgelegt.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, der deutlich variabler arbeitet und gleichzeitig relativ einfach zu betätigen ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach besitzt jeder Zylinder zumindest zwei Einlaßventile, wobei zu jedem Einlaßventil zumindest ein eigenes Teil des Übertragungsgliedes mit der zweiten Angriffsfläche und ein eigenes Verstellmittel gehört, das relativ gegenüber dem weiteren Verstellmittel oder den weiteren Verstellmitteln der Einlaßventile je Zylinder verstellbar ist.
Durch diese Maßnahmen sind die eingangs beschriebenen Nachteile beseitigt. Sämtliche Einlaßventile je Zylinder (vorteilhafterweise zwei) können unabhängig voneinander verstellt werden. So ist es beispielsweise denkbar, dass bei Leerlauf ein Gaswechselventil komplett stillgelegt wird und das weitere nur einen geringen Hub ausführt. Somit ist der Drall der Ladung stufenlos beeinflußbar, was die beschreibungseinleitend zitierten Nachteile wirkungsvoll beseitigt. Der gesamte Ventiltrieb kommt nunmehr hinsichtlich seiner Variabilität dem einer elektromagnetischen Ventilsteuerung sehr nahe, bei welcher jedes Gaswechsel ventil separat geregelt werden kann.
Gemäß einer ersten Fortbildung der Erfindung sollen die Verstellmittel, welche beispielsweise als Drehfinger oder Exzenter hergestellt sind, auf teleskopartig ineinander gesteckten Wellen (Hohlwelle und weitere Welle) verlaufen. Dabei ist die Hohlwelle fest mit den Verstellmitteln einer ersten Reihe gleicher Einlaßventile aller Zylinder und die weitere Welle fest mit den Verstellmitteln einer weiteren Reihe daneben liegender gleicher Einlaßventile aller Zylinder verbun- den, wobei die Wellen mit den Verstellmitteln relativ zueinander verdrehbar sind. Somit kann auf eine separate Ansteuerung der unterschiedlichen Verstellmittel je Zylinder verzichtet werden.
Denkbar und ausdrücklich mit vom Schutzumfang dieser Erfindung einge- schlössen ist auch eine Lösung, bei welcher nicht die Einlaßventile je Zylinder unabhängig voneinander angesteuert werden, sondern bei der die Einlaßventile wenigstens zweier Zylinder unterschiedlich voneinander beaufschlagbar sind. Dies bedeutet, dass für einen Zylinder alle Verstellmittel mit der Hohlwelle und beispielsweise für einen daneben liegenden Zylinder alle Verstellmittel mit der innerhalb der Hohlwelle verlaufenden weiteren Welle über Mitnehmermittel verbunden sind. Somit ist über diese Gestaltung eine Zylinderabschaltung realisierbar. Ein Zylinder könnte jeweils deaktiviert werden, während am weiteren Zylinder ein Ventilhub gefahren würde.
Als Verstellmittel können auch Exzenter vorgesehen sein, die dann bei einer Lösung gemäß der vorgenannten DE 195 09 604 A1 appliziert werden. Denkbar ist es jedoch gleichfalls, Drehfinger zu applizieren, was in der Zeichnung näher erläutert ist.
Über segmentartige Schlitze in der Hohlwelle für die Mitnehmermittel der Verstellmittel der weiteren Reihe gleicher Einlaßventile ist gleichzeitig ein maximaler relativer Verdrehwinkel der Verstellmittel zueinander determiniert. Ein einfache Befestigungsform für die Verstellmittel der Hohlwelle geht aus einem weiteren Unteranspruch hervor. Demnach sind diese über Preßsitz auf der Hohlwelle befestigt. Die weiteren Verstell mittel sind über ein beispielsweise als Stift ausgebildetes Mitnehmermittel mit der weiteren Welle befestigt. Hier ist ebenfalls an einen Preßsitz bzw. an eine Schraubverbindung oder Ähnliches gedacht.
Gemäß einer zweckmäßigen Fortbildung der Erfindung sollen die Hohlwelle sowie die weitere Welle separat beaufschlagbar sein. Dabei ist es vorgesehen, stirnseitig der Wellen je einen elektrischen bzw. hydraulischen Aktuator zu applizieren. Denkbar ist es jedoch auch, lediglich an einer Stirnseite der Wellen ineinander geschachtelte Aktuatoren vorzusehen.
Ein weiterer Unteranspruch bezieht sich auf eine bevorzugte Ausbildungsform der Erfindung. Demnach sollen die separaten Verstellmittel an einem klinkenartigen Ventiltrieb appliziert sein, dessen Übertragungsglied zweigeteilt hergestellt ist. Dabei bestehen die Verstellmittel aus Drehfingern mit einem Rastgebirge, welches von einem als Klinke ausgebildeten Teil des Übertragungsgliedes bei Nockenhub abgetastet wird.
Schließlich ist es vorgeschlagen, als Ventilbetätigungsglied einen Schlepphebel zu verwenden. Denkbar und vorgesehen ist aber auch eine Verwendung von Schwing- bzw. Kipphebeln oder ferner von Tassenstößeln.
Der Schutzbereich dieser Erfindung bezieht sich ausdrücklich nicht nur auf einen Ventiltrieb gemäß nachfolgend erläuterter Zeichnung, sondern auch auf Ventiltriebe mit einem Verstellmittel, wie es beispielsweise aus der gattungsbildend genannten DE 195 09 604 A1 hervorgeht.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen: Figur 1 einen variablen Ventiltrieb in einer schematischen Ansicht;
Figur 2 ein als Drehfinger ausgebildetes Verstellmittel für den Ventiltrieb nach Figur 1 und
Figur 3 einen Längsschnitt durch die Wellen zur Lagerung der Verstellmittel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 offenbart einen variablen Ventiltrieb 1 , wie er von seinem Grundprinzip und der Wirkungsweise her der Fachwelt bekannt ist. Der Ventiltrieb 1 dient zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und ist vollvariabel ausgelegt. Gezeigt ist ein Nocken 2 einer Nockenwelle 3, der auf eine erste Angriffsfläche 4 (Rolle) eines zweigeteilten Übertragungsgliedes 5 einwirkt. Das Übertragungsglied 5 ist auf der Seite des Nockens 2 als Hebel 5a hergestellt. Der Hebel 5a ist in etwa mittig auf einer Hohlwelle 6 (siehe auch Figur 3) gelagert. Die Hohlwelle 6 schließt eine weitere Welle 7 relativ verdrehbar zu dieser ein. An einer Längsseite des Hebels 5a ist ein Verstellmittel 8 positioniert. Dieses dient zur Hubbeeinflussung einer ersten Reihe von gleichen Einlaßventilen 9 der Zylinder. Das Verstellmittel 8 ist auf der Hohlwelle 6 durch Preßpassung befestigt. Es hat ein der Klinke 5b zugewandtes Rastgebirge 9a.
An einem der ersten Angriffsfläche 4 des Hebels 5a gegenüberliegenden Ende 10 ist auf einem Schwenkzentrum 11 die Klinke 5b befestigt. Sie verläuft verdrehbar gegenüber dem Schwenkzentrum 11 und hat eine als Rolle ausgebildete dritte Angriffsfläche 12, welche mit dem Rastgebirge 9a kommuniziert. Des Weiteren besitzt die Klinke 5b eine der dritten Angriffsfläche 12 abge- wandte zweite Angriffsfläche 13, die auf eine Kontaktfläche 14 (Rolle) eines unmittelbaren Ventilbetätigungsgliedes 15 einwirkt. Das unmittelbare Ventilbetätigungsglied 15 ist hier als Schlepphebel hergestellt, welcher an einem Ende auf einem Abstützelement 16 gelagert ist und am anderen Ende auf das Einlaßventil 9 im Hubsinn einwirkt.
Bei einer durch Nockenhub erzwungenen Verschwenkbewegung des Hebels 5a mit Klinke 5b wird letzterer eine Bewegung in einem zwischen dem Rastgebirge 9a und der Kontaktfläche 14 liegenden Kanal aufgezwungen. Bei der in Figur 1 gezeigten Drehstellung des Verstellmittels 8 wird dabei am Einlaßventil 9 ein Maximalhub erzeugt. Der Klinke 5b ist somit eine Bewegung aufgezwungen, die sich zusammensetzt aus einer Verdrehung um das Schwenkzentrum 11 und einer translatorischen Bewegung im vorgenannten Kanal.
Bei beispielsweise gewünschtem Nullhub des Einlaßventils 9 wird das Verstellmittel 8 durch Verdrehung der Hohlwelle 6 über einen nicht näher beschriebenen Aktuator, welcher stirnseitig der Hohlwelle 6 appliziert sein kann, soweit entgegen der Uhrzeigerrichtung verdreht, dass die dritte Angriffsfläche 12 der Klinke 5b lediglich einen vorgelagerten Grundkreisabschnitt des Rastgebirges 9a durchfährt. Somit vollzieht die Klinke 5b keine Verschwenkbewegung in Öffnungsrichtung des Einlaßventils 9. Letzteres bleibt geschlossen.
Figuren 2, 3:
Der Ventiltrieb soll jedoch so ausgelegt sein, dass je Zylinder zumindest zwei Einlaßventile vorgesehen sind. Dabei soll jedes Einlaßventil 9 ein eigenes Übertragungsglied 5 zumindest im Bereich der Klinke 5b haben. Jeder Klinke 5b ist dann ein eigenes Verstellmittel 8, 8a zugewiesen, so dass die beiden Einlaßventile 9 je Zylinder unabhängig voneinander verstellt werden können (siehe auch Vorteilsangaben zu den Ansprüchen).
Hierzu hat die Hohlwelle 6 wie vorgenannt innerhalb ihrer Bohrung 17 eine relativ zu dieser verdrehbare weitere Welle 7. Die Hohlwelle 6 und die weitere Welle 7 sind durch voneinander unabhängige Aktuatoren beaufschlagbar. Denkbar ist es, dass ein Aktuator an einer Stirnseite der Wellen 6, 7 und ein weiterer Aktuator an der anderen Stirnseite der Wellen 7, 6 angeordnet ist. Denkbar sind hier beispielsweise hydraulische oder elektrische bzw. elektrohy- draulische und ähnliche Maßnahmen.
Wie aus Figur 3 hervorgeht, sind auf der Hohlwelle 6 alle Verstellmittel 8 einer ersten Reihe von Einlaßventilen 9 der Zylinder aufgepreßt. Die Verstellmittel 8a einer weiteren Reihe von Einlaßventilen 9 gleicher Art aller Zylinder sind dabei fest mit der weiteren Welle 7 verbunden. Hierfür ist die weitere Welle 7 im Bereich der Verstellmittel 8a mit einem segmentartigen Schlitz 18 versehen. Durch diesen Schlitz 18 ragt ein hier als Stift ausgebildetes Mitnehmermittel 19. Dieses ist in einer Aufnahme 20 der weiteren Welle 7 jeweils ortsfest gelagert und ebenfalls fest in einer Aufnahme 21 des Verstellmittels 8a angeordnet. Durch diese vorbeschriebenen Maßnahmen ist es möglich, die zwei Einlaßventile 9 je Zylinder unabhängig voneinander zu verstellen. Somit kann beispielsweise bei kleinen Drehzahlen und Lasten ein Einlaßventil 9 komplett stillgelegt werden bzw. einen Minimalhub ausführen. Das weitere Einlaßventil 9 bleibt dann weiterhin "normal" geöffnet, wodurch ein starker Drall im Zylinder erzeugt wird, der sich positiv auf die Gemischbildung auswirkt.
Selbstverständlich ist es denkbar, auch drei Einlaßventile je Zylinder unabhän- gig voneinander durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu beeinflussen. Hierfür müsste dann die weitere Welle 7 noch eine zusätzliche Welle in sich aufnehmen und mit extra Mitnehmermitteln, welche dann die weitere Welle 7 sowie die Hohlwelle 6 durchragen, versehen sein.
Insgesamt gesehen liegt somit ein Ventiltrieb vor, der auf die Vorteile der bekannten variablen mechanischen Systeme aufbaut und eine gesteigerte Variabilität besitzt, die an die Variabilität von elektromagnetischen Ventiltrieben weiter angenähert ist. Bezugszahlenliste
Ventiltrieb Nocken Nockenwelle erste Angriffsfläche Übertragungsglied a Hebel b Klinke Hohlwelle weitere Welle Verstellmittel (Drehfinger) a Verstellmittel (Drehfinger) Einlaßventil a Rastgebirge 0 Ende 1 Schwenkzentrum 2 dritte Angriffsfläche 3 zweite Angriffsfläche 4 Kontaktfläche 5 unmittelbares Ventilbetätigungsglied (Schlepphebel) 6 Abstützelement 7 Bohrung 8 Schlitz 9 Mitnehmermittel 0 Aufnahme 1 Aufnahme

Claims

Patentansprüche
1. Variabler Ventiltrieb (1) zur Laststeuerung einer fremdgezündeten Brenn- kraftmaschine, vorzugsweise vollvariabler Ventiltrieb (1 ) zur drosselfreien
Laststeuerung der Brennkraftmaschine, welcher Ventiltrieb (1) zwischen Nocken (2) einer Nockenwelle (3) und zu Zylindern der Brennkraftmaschine gehörigen Einlaßventilen (9) angeordnet ist, mit unmittelbaren Ventilbetätigungsgliedern (15), Übertragungsgliedern (5) und Verstellmitteln (8, 8a) zur Beeinflussung der Hubfunktion der Übertragungsglieder (5), welche Übertragungsglieder (5) trieblich zwischen den Nocken (2) und den Ventilbetätigungsgliedern (15) eingebaut sind und erste von den Nocken (2) beaufschlagte sowie zweite auf die Ventilbetätigungsglieder (15) einwirkende Angriffsflächen (4, 13) haben, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylinder zumindest zwei Einlaßventile (9) besitzt, wobei zu jedem Einlaßventil (9) zumindest ein eigenes Teil des Übertragungsgliedes (5) mit der zweiten Angriffsfläche (13) und ein eigenes Verstellmittel (8, 8a) gehört, das relativ gegenüber dem weiteren Verstellmittel (8, 8a) oder den weiteren Verstellmitteln der Einlaßventile (9) je Zylinder verstellbar ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellmittel (8) auf einer in Richtung der Einlaßventile (9) verlaufenden Hohlwelle (6) gelagert und Drehfinger oder Exzenter sind, mit welcher Hohlwelle (6) die Verstellmittel (8) einer ersten Reihe gleicher Einlaßventile (9) aller Zy- linder eine feste Verbindung erfahren und, im Fall einer Verwendung von zwei Einlaßventilen (9) je Zylinder, gegenüber welcher Hohlwelle (6) die Verstellmittel (8a) einer weiteren Reihe daneben liegender gleicher Einlaßventile (9) aller Zylinder drehbar verlaufen, wobei in einer Bohrung (17) der Hohlwelle (6) eine weitere Welle (7) drehbar gegenüber dieser angeordnet ist, welche weitere Welle (7) für die Verstellmittel (8a) der weiteren Reihe gleicher Einlaßventile (9) je ein Mitnehmermittel (19) hat, das die Hohlwelle (6) durchragt und mit den zugehörigen Verstellmitteln (8a) verbunden ist.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (6) im Bereich der durchragenden Mitnehmermittel (19) je einen segmentartigen Schlitz (18) hat, wobei das Mitnehmermittel (19) als Stift, stiftähnlich oder Schraube ausgebildet ist und einerseits in eine Aufnahme (20) der weiteren Welle (7) sowie andererseits in einer Aufnahme (21 ) des zugehörigen Verstell mittels (8a) verläuft.
4. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (18) einen derartigen Bogen beschreibt, der zu einem gewünschten maxi- malen relativen Vedrehwinkel der Verstellmittel (8) für die erste Reihe Einlaßventile (9) gegenüber den Verstellmitteln (8a) für die weitere Reihe Einlaßventile (9) korreliert.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die feste Ver- bindung der einen Verstellmittel (8) auf der Hohlwelle (6) über Preßsitz hergestellt ist.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (6) und die weitere Welle (7) je einen separaten elektrischen bzw. hydrauli- sehen Aktuator aufweisen.
7. Ventiltrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuato- ren an gegenüberliegenden Stirnseiten der Wellen (6, 7) appliziert sind.
8. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsglieder (5) zweigeteilt hergestellt sind und aus einem Hebel (5a) mit der ersten Angriffsfläche (4) und wenigstens einer Klinke (5b) mit der zweiten Angriffsfläche (13) besteht, welche Klinke (5b) an einem dem Ventilbetätigungsglied (15) zugewandten Ende (10) des Hebels (5a) mit ihrem Schwenkzentrum (11) am Hebel (5a) befestigt ist sowie mit ihrer zweiten
Angriffsfläche (13) an eine Kontaktfläche (14) des Ventilbetätigungsgliedes (15) angrenzt, wobei jede Klinke (5b) eine dritte Angriffsfläche (12) für das a\s Drehfinger ausgebildete jeweilige Verstellmittel (8, 8a) hat, die an einer der zweiten Angriffsfläche (13) abgewandten Seite verläuft, welche dritte Angriffsfläche (12) ein Rastgebirge (9a) des Verstellmittels (8) bei Nockenhub abgreift, dessen Erhebung sich in Öffnungsrichtung des Einlaßventils (9) erstreckt und wobei das Rastgebirge (9a) relativ zur dritten Angriffsflä- ehe (12) verlagerbar ist.
9. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Ventilbetätigungsglieder (15) Schlepphebel vorgesehen sind.
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