DE102007022145A1 - Umschaltbarer Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft einen auf unterschiedliche Gaswechselventilhübe umschaltbaren Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einer Nockenwelle, die eine Antriebswelle und zumindest ein auf der Antriebswelle drehfest und axialverschieblich angeordnetes Nockenstück umfasst, das zumindest eine Nockengruppe axial benachbarter Nocken mit voneinander verschiedenen Nockenerhebungen aufweist und gemeinsam mit der Antriebswelle an einer ortsfest in der Brennkraftmaschine angeordneten Nockenwellenlagerstelle radial abgestützt ist, und mit einer Betätigungseinrichtung zum axialen Verschieben des Nockenstücks.
- Hintergrund der Erfindung
- Ein derartiger Ventiltrieb ist im Stand der Technik bekannt und geht beispielsweise aus der
DE 101 48 179 A1 hervor. Der dort vorgeschlagene Ventiltrieb weist eine Antriebswelle mit einer Außenlängsverzahnung und ein darauf axial verschieblich angeordnetes Nockenstück mit einer zur Außenlängsverzahnung korrespondierenden Innenlängsverzahnung sowie beidseitig einer Nockenwellenlagerstelle angeordnete Nockenpaare mit voneinander verschiedenen Nockenerhebungen auf. Die Betätigungseinrichtung zum axialen Verschieben des Nockenstücks umfasst ansteuerbare Aktuatorstifte, die mit zugehörigen, am Nockenstück ausgebildeten Axialnuten so zusammenwirken, dass das Nockenstück während der gemeinsamen Grundkreisphase der Nockenpaare auf dem als Rollenschlepphebel ausgebildeten Nockenabgriffselement unter Umschaltung der jeweils wirksamen Nockenerhebung verschoben wird. - Dadurch, dass der am Nockenstück ausgebildete Lagerzapfen unmittelbar in der Nockenwellenlagerstelle gleitend verschoben wird, muss der axiale Abstand zwischen der Nockenwellenlagerstelle und des der Nockenwellenlagerstelle nächstliegenden und momentan wirksamen Nockens zumindest ebenso groß sein wie der gesamte Verschiebeweg des Nockenstücks. Unter Berücksichtung einer erforderlichen Mindestbreite jedes Nockens zwingt diese Anordnung in der Regel jedoch zu einer erheblichen Breitenreduzierung der Nockenwellenlagerstelle gegenüber herkömmlichen, nicht umschaltbaren Ventiltrieben und/oder, wie auch in der zitierten Druckschrift ausgeführt, zu einer Beschränkung auf maximal zwei Nocken pro Nockengruppe. Ein hiermit verbundener Nachteil ist zum einen das erhöhte Verschleißrisiko der schmalen Nockenwellenlagerstelle aufgrund der ungünstigen Bedingungen für die Ausbildung eines ausreichend tragfähigen hydrodynamischen Schmierfilms im Gleitlager, während der Einsatz einer an die Lebensdauer der Brennkraftmaschine angepassten Wälzlagerung innerhalb des axialen Bauraumangebots der Nockenwellenlagerstelle ohne weiteres nicht realisierbar erscheint. Die eingeschränkte Anzahl der Nocken pro Nockengruppe führt zum anderen dazu, dass eine Verbesserung des Leistungs-, Kraftstoffverbrauchs- und Abgasemissionsverhaltens der Brennkraftmaschine durch Anpassen der Gaswechselventilhübe an die unterschiedlichen Betriebsbereiche der Brennkraftmaschine nur in engen Grenzen möglich ist.
- Aufgabe der Erfindung
- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ventiltrieb der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die aufgezeigten Nachteile mit einfachen Mitteln vermieden werden. Demnach soll gleichzeitig eine ausreichend stabile und lebensdauerfeste radiale Abstützung der Nockenwelle in der Nockenwellenlagerstelle geschaffen und gleichzeitig eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich der Anzahl der Nocken pro Nockengruppe und/oder der jeweiligen Nockenbreiten ermöglicht werden. Der Ventiltrieb soll ferner in einfacher Weise und unter Großserienbedingungen kostengünstig herstellbar sein.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine radial zwischen der Nockenwellenlagerstelle und dem Nockenstück angeordnete und gemeinsam mit dem Nockenstück axialverschiebliche Lagerbuchse vorgesehen ist. Die Lagerbuchse ist gegen Verdrehen gegenüber der Nockenwellenlagerstelle gesichert und umgreift mit ihrer Innenmantelfläche einen auf dem Nockenstück benachbart zur Nockengruppe verlaufenden Lagerzapfen, wobei die Innenmantelfläche eine Lagerbreite aufweist, die größer als die Lagerbreite der Nockenwellenlagerstelle ist.
- Durch die radiale Zwischenschaltung der rotativ stillstehenden Lagerbuchse zwischen die Nockenwellenlagerstelle und den Lagerzapfen des Nockenstücks kann die Lagerungsfunktion der Nockenwellenlagerstelle auf eine quasistatische, d.h. von relativer Bauteilrotation freie und folglich schmal bauende Abstützung reduziert werden. Der sich hieraus gegenüber dem zitierten Stand der Technik ergebende axiale Bauraumüberschuss kann zugunsten einer höheren Anzahl von Nocken pro Nockengruppe und/oder zugunsten erhöhter Nockenbreiten genutzt werden. Aufgrund der mit dem Nockenstück axial mitbewegten Lagerbuchse kann gleichzeitig die Lagerbreite der den Lagerzapfen umgreifenden Innenmantelfläche der Lagerbuchse gegenüber der im zitierten Stand der Technik offenbarten Anordnung zugunsten einer lebensdauerfesten Tragfähigkeit eines Gleit- oder Wälzlagers deutlich erhöht werden.
- Unbeschadet der Tatsache, dass die Nockenwellenlagerstelle nunmehr deutlich schmalbauender als die Innenmantelfläche der Lagerbuchse ausgeführt werden kann, und dass die Lagerbuchse relativ zur Nockenwellenlagerstelle axial verfährt, ist es in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Lagerung des Lagerzapfens in der Lagerbuchse als vom Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine versorgtes, hydrodynamisches Gleitlager ausgebildet ist. Eine gezielte und von unerwünschtem Schmiermittelaustritt freie Versorgung des Gleitlagers kann über in dessen Richtung hin öffnende Rückschlagventile erfolgen, die in am Außenumfang der Lagerbuchse axial beabstandet angeordneten Ausnehmungen verlaufen und deren Anzahl mit der Anzahl der Nocken pro Nockengruppe identisch ist. Dabei ist das Gleitlager in Abhängigkeit der Axialposition des Nockenstücks gegenüber der Nockenwellenlagerstelle über jeweils eines der Rückschlagventile an einen in der Nockenwellenlagerstelle mündenden Versorgungskanal für das Schmiermittel angeschlossen.
- Eine derartige hydraulische Schaltung zur Schmiermittelversorgung des Gleitlagers kann außerdem besonders einfach und wirksam dadurch gestaltet werden, dass die Lagerbuchse eine sich parallel zu deren Längsachse erstreckende Verteilerleitung aufweist, die eine zentral in der Innenmantelfläche mündende Versorgungsbohrung für das Schmiermittel mit den Ausnehmungen verbindet.
- Wie vorhergehend erläutert, ist es außerdem problemlos möglich, drei Nocken pro Nockengruppe vorzusehen. Während die einer Nockengruppe zugehörigen Nocken unabhängig von ihrer Anzahl voneinander verschiedene Nockenerhebungen hinsichtlich des Maximalhubs und/oder der Phasenlage aufweisen, kann es bei einem Grenzfall einer Nockenerhebung vorgesehen sein, dass einer der Nocken als innerhalb der Nockengruppe nächstliegend zur Nockenwellenlagerstelle angeordneter Grundkreisnocken zur Gaswechselventilstilllegung ausgebildet ist und bei Axialverschiebung des Nockenstücks in die Nockenwellenlagerstelle eintaucht derart, dass sich die Nockenwellenlagerstelle und der Grundkreisnocken axial überlappen. Die Gaswechselventilstilllegung kann bekanntermaßen entweder zur Verbesserung des Ladungswechsels und der Gemischbildung oder zur vollständigen Abschaltung einzelner Zylinder der Brennkraftmaschine genutzt werden. Gleichzeitig ermöglicht das Eintauchen des Grundkreisnockens in die Nockenwellenlagerstelle eine axial außerordentlich kompakte Bauweise des Nockenstücks, welche eine Reihenschaltung von drei oder mehr Nocken pro Nockengruppe deutlich vereinfacht. Als Alternative zu dem reinen Grundkreisnocken kann es aber auch vorgesehen sein, den innerhalb der Nockengruppe nächstliegend zur Nockenwellenlagerstelle angeordneten Nocken mit einer vergleichsweise kleinen Nockenerhebung zu versehen, die im Falle eines ausreichenden radialen Bauraumangebots ebenfalls in die Nockenwellenlagerstelle eintaucht.
- In bevorzugter Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Nockenstück zwei beidseitig der Lagerbuchse angeordnete Nockengruppen aufweist. Dabei ist es dem Fachmann auf dem Gebiet derartiger Ventilsteuerungen selbstverständlich bewusst, dass eine für beide Nockengruppen identisch orientierte Reihenfolge der verschiedenen Nockenerhebungen vorzunehmen ist, um eine gleichwirkende Hubänderung der beidseitig der Nockenwellenlagerstelle angeordneten Gaswechselventile eines Zylinders erzielen zu können.
- Während das Nockenstück mit der Lagerbuchse als wesentlichem Bestandteil der Erfindung auch mit den im Stand der Technik bekannten Betätigungseinrichtungen zur axialen Verschiebung des Nockenstücks kombiniert werden kann, ermöglicht die Erfindung außerdem den Einsatz einer Betätigungseinrichtung mit folgenden Merkmalen:
- • zwei am Nockenstück ausgebildete Nockenbahnen mit in Längsrichtung der Nockenwelle wirksamen und einander zugewandten Hubprofilen mit über deren Umfang im wesentlichen konstantem Abstand;
- • eine zur Längsachse der Nockenwelle parallel angeordnete und gegen Verdrehen um die Längsachse der Nockenwelle gesicherte Stößelstange, deren Stirnflächen sich in Eingriff mit den Nockenbahnen befinden;
- • eine ansteuerbare Feststelleinrichtung zur form- und/oder reibschlüssigen Axialfixierung der Stößelstange.
- Mit einer derartigen Betätigungseinrichtung, deren Funktionsweise ausführlich im Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert wird, kann ein ebenfalls zugunsten der Nockenanzahl pro Nockengruppe und/oder der jeweiligen Nockenbreite axial außerordentlich kompaktes Nockenstück dargestellt werden.
- Dies gilt insbesondere dann, wenn das Nockenstück im Querschnitt kreisringförmige und sich zugewandte Längsausnehmungen aufweist, die radial innerhalb der beidseitig der Lagerbuchse angeordneten Nockengruppen verlaufen und an deren Böden die Nockenbahnen ausgebildet sind. Hierdurch kann der radiale Bauraum zwischen der Antriebswelle und dem allen Nocken einer Nockengruppe gemeinsamen Grundkreisdurchmesser zur Unterbringung der die Axialposition des Nockenstücks steuernden Stößelstange genutzt werden.
- Eine durch die Längsausnehmungen unvermeidbare Schwächung der radialen Gestaltfestigkeit des Nockenstücks kann erforderlichenfalls dadurch kompensiert werden, dass die Lagerbuchse radial einwärts gestufte Endabschnitte aufweist, die sich in die Längsausnehmungen erstrecken. Hierdurch werden die Nocken, die oberhalb der Längsausnehmungen verlaufen, in ausreichendem Maß durch die Lagerbuchse abgestützt.
- Während die in Längsrichtung der Nockenwelle wirksamen Hubprofile der Nockenbahnen grundsätzlich ein beliebiges Axialprofil aufweisen können und dabei lediglich ein Verschieben des Nockenstücks außerhalb der den Nocken gemeinsamen Grundkreisphase auszuschließen ist, ist es zugunsten einer zügigen und definierten Axialverschiebung des Nockenstücks besonders zweckmäßig, wenn jedes der Hubprofile aus einer ansteigenden Flanke, einer abfallenden Flanke und zwischen den Flanken verlaufenden Rastbahnen zusammengesetzt ist.
- Zur Reibungsreduzierung zwischen den Stirnflächen der Stößelstange und den Nockenbahnen ist es ferner vorgesehen, dass die Stößelstange beidenends angeformte Gelenkpfannen aufweist, wobei die Stirnflächen durch in den Gelenkpfannen drehbar gelagerte Kugeln gebildet sind. Dabei können die Nockenbahnen zugunsten reduzierter Kontaktpressungen und reduzierten Kontaktverschleißes ein zu den Kugeln im wesentlichen komplementäres Profil im Längsschnitt aufweisen.
- Darüber hinaus kann die Lagerbuchse vorteilhaft zu Führungszwecken der Stößelstange genutzt werden, indem die Stößelstange in einer oder mehreren miteinander fluchtenden Längsbohrungen durch die Lagerbuchse längsbeweglich gelagert ist.
- In einer bevorzugten Ausführung soll die Feststelleinrichtung ein elektrisch bestrombares Piezostapelelement und einen von diesem betätigten und auf die Außenmantelfläche der Stößelstange gerichteten Schieber aufweisen, der die Stößelstange bei bestromtem Piezostapelelement durch Klemmung axialfixiert. Aufgrund des sich unter Bestromung hochpräzise, extrem schnell und mit hoher Betätigungskraft ausdehnenden Piezostapelelements kann auch bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine durch zeitlich präzise und ausreichend rutschsichere Klemmung der Stößelstange ein reproduzierbarer Umschaltvorgang des Nockenstücks durchgeführt werden. Dabei soll die Feststelleinrichtung in einer konkreten Ausführungsform folgende Merkmale aufweisen:
- • ein längliches, orthogonal zur Nockenwelle ausgerichtetes Gehäuse mit einer ersten Längsbohrung, einer sich an die erste Längsbohrung anschließenden zweiten Längsbohrung und einer quer im Gehäuse verlaufenden Durchführung für die Stößelstange, in welcher Durchführung die zweite Längsbohrung mündet;
- • das Piezostapelelement ist in der ersten Längsbohrung angeordnet und an einem in der ersten Längsbohrung eingesetzten Verschlussstopfen axial abgestützt;
- • der Schieber ist in der zweiten Längsbohrung längsbeweglich gelagert und erstreckt sich bis zur Durchführung, die eine gegenüber dem Schieber verlaufende Klemmfläche aufweist.
- Die für die Lebensdauerfestigkeit eines Piezostapelelements üblicherweise erforderliche Federvorspannung kann auf einfache Art mit einer Rückstellung des Schiebers verbunden werden, indem der Schieber im Längsschnitt T-förmig mit einem zylindrischen, dem Piezostapelelement zugewandten und eine Hubübertragungsfläche aufweisenden Kopfstück und mit einem vom Kopfstück ausgehenden und in der zweiten Längsbohrung verlaufenden zylindrischen Bolzen ausgebildet ist, wobei zwischen einer der Hubübertragungsfläche gegenüberliegenden Ringstirnfläche des Kopfstücks und dem Grund der ersten Längsbohrung ein Druckfedermittel eingespannt ist.
- Die Funktionalität der im Gehäuse zu einer Baueinheit zusammengefassten Feststelleinrichtung kann weiterhin vorteilhaft dadurch erweitert werden, dass in die Feststelleinrichtung eine Axialrastiereinrichtung für die Lagerbuchse integriert ist. Dabei ist die Axialrastiereinrichtung in einer im Gehäuse verlaufenden dritten Längsbohrung mit zur Lagerbuchse gerichteter Öffnung und mit einem Boden angeordnet und weist ein am Boden abgestütztes Druckfedermittel und ein im Bereich der Öffnung verlaufendes, vom Druckfedermittel wahlweise unter Zwischenschaltung einer Druckstückaufnahme kraftbeaufschlagtes Druckstück auf. Dieses wirkt mit jeweils einer von Rastkonturen, die am Außenumfang der Lagerbuchse axial beabstandet verlaufen, formschlüssig zusammen. Mit einer solchen Axialrastiereinrichtung wird zum einen eine definierte Axialposition des Nockenstücks gegenüber dem das Gaswechselventil betätigenden Nockenabgriffselement sichergestellt und andererseits ein unkontrolliertes Verschieben des Nockenstücks verhindert.
- Eine weitere Funktionsintegration der Feststelleinrichtung ergibt sich dann, wenn die Axialrastiereinrichtung ebenfalls als Verdrehsicherung für die Lagerbuchse gegenüber der Nockenwellenlagerstelle dient, indem das Druckstück, die Rastkonturen und eine jeweils zwischen den Rastkonturen verlaufende Ü bergangskontur im Querschnitt im wesentlichen eben ausgebildet sind. Hierdurch ist die funktionsrelevante Verdrehsicherung der Lagerbuchse nicht nur in den einzelnen Axialpositionen des Nockenstücks, sondern auch in den dazwischen liegenden Übergangspositionen ausreichend wirksam.
- Um den mit der Drehzahl der Brennkraftmaschine und folglich mit der Umschaltdynamik des Nockenstücks zunehmenden Anforderungen hinsichtlich geringer Massenträgheit und gleichzeitig höchster Verschleißbeständigkeit der beim Umschaltvorgang beanspruchten Kontaktflächen gerecht zu werden, kann die Lagerbuchse schließlich ein Einsatzteil aufweisen, an welchem Einsatzteil die Rastkonturen verlaufen. Dabei sollen die Lagerbuchse aus einem Leichtbauwerkstoff, vorzugsweise Aluminium und das Einsatzteil aus einem Stahlwerkstoff mit gehärteter Oberfläche hergestellt sein.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventiltriebs teilweise vereinfacht oder schematisch dargestellt ist. Dabei sind funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ventiltriebs im montierten Zustand in der Brennkraftmaschine; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Längsschnitts durch den Ventiltrieb gemäß1 ; -
3 eine perspektivische Darstellung eines Längsschnitts durch das Nockenstück gemäß2 ; -
4 eine perspektivische Darstellung des Ausschnitts der Brennkraftmaschine gemäß1 ; -
5 eine schematische Darstellung der Schmiermittelversorgung eines in der Lagerbuchse angeordneten und den Lagerzapfen des Nockenstücks lagernden Gleitlagers; -
6 eine perspektivische Darstellung der Lagerbuchse gemäß2 mit Ansicht auf die Ausnehmungen für die Rückschlagventile gemäß5 ; -
7 eine perspektivische Darstellung der Lagerbuchse gemäß2 mit Ansicht auf ein daran montiertes Einsatzteil; -
8 eine perspektivische Darstellung der Lagerbuchse gemäß7 ohne das Einsatzteil; -
9 eine perspektivische Darstellung des Einsatzteils gemäß7 ; -
10 eine perspektivische Darstellung eines Längsschnitts durch eine Feststelleinrichtung gemäß1 ; -
11 eine perspektivische Darstellung einer Stößelstange gemäß2 ; -
12 Prinzipdarstellungen zur Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung zum axialen Verschieben des Nockenstücks von einer ersten in die zweite Endposition und -
13 die Prinzipdarstellungen analog den12 beim axialen Verschieben des Nockenstücks von der zweiten in die erste Endposition. - Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
- In
1 ist ein erfindungsgemäßer, in einem Zylinderkopf1 einer Brennkraftmaschine2 montierter Ventiltrieb3 im Ausschnitt für einen Zylinder der Brennkraftmaschine2 offenbart. Dargestellt ist eine Nockenwelle4 mit einer eine Außenlängsverzahnung5 aufweisenden Antriebswelle6 und mit einem Nockenstück7 , das mit einer zur Außenlängsverzahnung5 korrespondierenden Innenlängsverzahnung8 drehfest und axialverschieblich auf der Antriebswelle6 angeordnet ist. Das Nockenstück7 weist beidseitig einer ortsfest in der Brennkraftmaschine2 angeordneten und die Nockenwelle4 radial abstützenden Nockenwellenlagerstelle9 angeordnete Nockengruppen10 und11 auf, die aus jeweils drei axial benachbarten Nocken10a ,10b und10c bzw.11a ,11b und11c mit voneinander verschiedenen Nockenerhebungen und identischem Grundkreisdurchmesser zusammengesetzt sind. Die Nocken10a und11a sind als hubfreie Grundkreisnocken ausgebildet. - In Abhängigkeit der momentanen Axialposition des Nockenstücks
7 übertragen beidseitig der Nockenwellenlagerstelle9 angeordnete Nockenfolger12 , die hier als jeweils auf einem Abstützelement13 schwenkbeweglich gelagerte Rollenschlepphebel ausgebildet sind, den Hub des jeweils mit diesen in Eingriff befindlichen Nockens10a ,10b oder10c bzw.11a ,11b oder11c auf Gaswechselventile14 . In der dargestellten Axialposition des Nockenstücks7 sind jeweils die Grundkreisnocken10a und11a aktiv, so dass die betreffenden Gaswechselventile14 vollständig stillgelegt ist. - Eine elektrisch ansteuerbare Feststelleinrichtung
15 , die starr am Zylinderkopf1 befestigt und orthogonal zur Nockenwelle4 ausgerichtet ist, dient als Teil einer Betätigungseinrichtung16 sowohl zum axialen Verschieben als auch zur axialen Arretierung des Nockenstücks7 in dessen jeweiliger Axialposition. Eine nähere Erläuterung der Betätigungseinrichtung16 erfolgt an späterer Stelle anhand geeigneter Darstellungen. - Ein besseres Verständnis für den Aufbau der in der Nockenwellenlagerstelle
9 gelagerten Nockenwelle4 ergibt sich mit Hilfe der Schnittdarstellung gemäß2 . Das Nockenstück7 weist einen zwischen den Nockengruppen10 und11 verlaufenden Lagerzapfen17 auf, der in einer Innenmantelfläche18 einer von der Nockenwellenlagerstelle9 radial abgestützten und unter geringem Axialspiel gemeinsam mit dem Nockenstück7 axialverschieblichen Lagerbuchse19 gleitgelagert rotiert. Wie noch an späterer Stelle erläutert, ist die Lagerbuchse19 hierzu gegen Verdrehen gegenüber der Nockenwellenlagerstelle9 gesichert. Es ist deutlich erkennbar, dass die Lagerbreite der Innenmantelfläche18 der Lagerbuchse19 zugunsten eines ausreichend tragfähigen Schmierfilms im hydrodynamischen Gleitlager20 deutlich breiter als die Lagerbreite der Nockenwellenlagerstelle9 ausgeführt werden kann, in welcher die Lagerbuchse19 lediglich axial verfährt. Eine ausreichende radiale Abstützung der Nockenwelle4 kann auch dann noch gewährleistet werden, wenn der innerhalb der Nockengruppe10 nächstliegend zur Nockenwellenlagerstelle9 angeordnete Grundkreisnocken10a in die Nockenwellenlagerstelle9 eintaucht, so dass sich die Nockenwellenlagerstelle9 und der Grundkreisnocken10a axial überlappen. - Im Zusammenhang mit der hier unterhalb der Nockenwellenlagerstelle
9 an den Zylinderkopf1 angeschraubten Feststelleinrichtung15 sind ferner zwei am Nockenstück7 ausgebildete Nockenbahnen21 und22 sowie eine Stößelstange23 als Elemente der Betätigungseinrichtung16 von Bedeutung. Die Nockenbahnen21 ,22 weisen in Längsrichtung der Nockenwelle4 wirksame Hubprofile auf, die mit über deren Umfang im wesentlichen konstantem Abstand einander zugewandt sind und sich in Eingriff mit Stirnflächen24 der zur Längsachse der Nockenwelle4 parallel angeordneten und gegen Verdrehen um die Längsachse der Nockenwelle4 gesicherten Stößelstange23 befinden. Eine axial besonders kompakte Bauweise des Nockenstücks7 wird dadurch ermöglicht, dass das Nockenstück7 im Querschnitt kreisringförmige und sich zugewandte Längsausnehmungen25 aufweist, die radial innerhalb der Nockengruppen10 ,11 verlaufen und an deren Böden26 die Nockenbahnen21 ,22 ausgebildet sind. Dabei wird eine unter Belastung unzulässig hohe radiale Einfederung der beiden Nockengruppen10 ,11 dadurch verhindert, dass die Lagerbuchse19 radial einwärts gestufte Endabschnitte27 aufweist, die sich in die Längsausnehmungen25 erstrecken und zur radialen Abstützung der Nocken10a und11c dienen. Durch diese Maßnahme wird gleichzeitig die Lagerbreite der Innenmantel fläche18 um die Breite beider Endabschnitte27 erhöht. Das geringe Axialspiel zwischen dem Nockenstück7 und der axial mitbewegten Lagerbuchse19 stellt sich in diesem Fall als Differenz des Stirnflächenabstands der Nocken10a und11c und des Schulternabstands der Endabschnitte27 dar. - Eine Möglichkeit der Herstellung und Montage des in
3 dargestellten Nockenstücks7 besteht darin, eine oder beide Nockengruppen10 ,11 separat von einem Innenrohrabschnitt, an dem die Innenlängsverzahnung8 und der Lagerzapfen17 verlaufen, herzustellen und gemeinsam mit der Lagerbuchse19 und der darin längsbeweglich geführten Stößelstange23 zu einer Baueinheit zu montieren. Dabei können die Nockengruppen10 ,11 jeweils als einteiliges Bauteil hergestellt oder aber auch aus separat hergestellten und auf den Innenrohrabschnitt aufgezogenen Nocken10a ,10b ,10c bzw.11a ,11b ,11c zusammengesetzt sein. Die an den Böden26 der Längsausnehmungen25 verlaufenden Nockenbahnen21 ,22 können bedarfsweise ebenfalls auf separat hergestellten und in die Längsausnehmungen25 fest eingesetzten Ringen ausgebildet sein. Solche Ringe können wie die Nockengruppen10 ,11 oder die einzelnen Nocken10a ,10b ,10c bzw.11a ,11b ,11c beispielsweise im Sinter-, Fließpress- oder Metallspritzgießverfahren hergestellt sein. Die Befestigung der Nockengruppe bzw. der Nockengruppen10 ,11 und ggfls. der Nockenbahnen21 ,22 auf dem Innenrohrabschnitt bzw. in den Längsausnehmungen25 kann durch fachmännische kraft-, form- oder stoffschlüssige Verbindungstechniken erfolgen. - Aus der Darstellung des Zylinderkopfs
1 in4 gehen einerseits eine seitlich im Zylinderkopf1 angebrachte Aufnahmeöffnung28 sowie Verschraubungspunkte29 für die Feststelleinrichtung15 hervor. Andererseits ist ein in der unteren Halbschale30 der Nockenwellenlagerstelle9 mündender Versorgungskanal31 für Schmiermittel erkennbar, der vom Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine2 abzweigt und zur Versorgung des Gleitlagers20 zwischen dem Lagerzapfen17 des Nockenstücks7 und der Innenmantelfläche18 der Lagerbuchse19 dient. Eine detaillierte Darstellung des Gleitlagers20 mit der unteren Halbschale30 , dem Versorgungskanal31 , der Lagerbuchse19 und dem Lagerzapfen17 geht schematisch aus5 hervor. Eine ausreichende Schmiermittelversorgung des Gleitlagers20 wird trotz der vergleichsweise schmalen Lagerbreite der Nockenwellenlagerstelle9 in allen Axialpositionen der Lagerbuchse19 ohne freien Schmiermittelaustritt aus dem Versorgungskanal31 dadurch sichergestellt, dass am Außenumfang der Lagerbuchse19 axial beabstandete Ausnehmungen32 mit darin angeordneten Rückschlagventilen33 verlaufen, die in Richtung des Gleitlagers20 öffnen. Folglich wird das Schmiermittel positionsabhängig über ein jeweils dann geöffnetes Rückschlagventil33 durch zunächst eine sich parallel zur Längsachse der Lagerbuchse19 erstreckende Verteilerleitung34 und anschließend über eine zentral in der Innenmantelfläche18 mündende Versorgungsbohrung35 in das Gleitlager20 gefördert. Dabei sind die jeweils anderen beiden Rückschlagventile33 geschlossen und verhindern einen freien Schmiermittelaustritt aus dem Versorgungskanal31 in die Umgebung des Gleitlagers20 . - Eine Ansicht auf die Ausnehmungen
32 , deren Anzahl mit der Anzahl der Nocken pro Nockengruppe10 ,11 und folglich der Anzahl der Axialpositionen des Nockenstücks7 identisch ist, sowie auf die Innenmantelfläche18 der Lagerbuchse19 geht aus6 hervor. Deutlich erkennbar sind hierbei auch durch die Endabschnitte27 verlaufende und miteinander fluchtende Längsbohrungen36 , in denen die Stößelstange23 (2 ) längsbeweglich gelagert ist. - Wie es aus den
7 bis9 ersichtlich ist, weist die Lagerbuchse19 ein Einsatzteil37 auf, das auf der den Ausnehmungen32 gegenüberliegenden Seite am Außenumfang der Lagerbuchse19 befestigt ist. Während die Lagerbuchse19 aus einem Leichtbauwerkstoff zwecks geringer Massenwirkung beim Verschieben des Nockenstücks7 und vorzugsweise aus Aluminium zugunsten gleichzeitig guter Gleitlagereigenschaften hergestellt ist, handelt es sich bei dem Einsatzteil37 um ein aus Stahlwerkstoff hergestelltes Bauteil mit gehärteter Oberfläche, auf der axial beabstandete Rastkonturen38 verlaufen. Diese wirken formschlüssig mit einer Axialrastiereinrichtung39 für die Lagerbuchse19 zusammen, wie sie nachfolgend erläutert ist. - Die Axialrastiereinrichtung
39 ist in die bereits aus1 bekannte Feststelleinrichtung15 integriert, deren Aufbau näher aus dem in10 dargestellten Längsschnitt hervorgeht. Die Feststelleinrichtung15 weist ein längliches Gehäuse40 mit einer ersten Längsbohrung41 auf, in der ein elektrisch bestrombares Piezostapelelement42 angeordnet und einenends von einem in der ersten Längsbohrung41 eingesetzten Verschlussstopfen43 axial abgestützt ist. Sich unter Bestromung ausdehnend, betätigt das Piezostapelelement42 einen Schieber44 , der in einer sich an die erste Längsbohrung41 anschließenden zweiten Längsbohrung45 kleineren Durchmessers längsbeweglich gelagert ist und, wie später erläutert wird, die Bewegung der Stößelstange23 steuert. Zur Abdichtung des Gehäuses40 gegenüber der Aufnahmeöffnung28 im Zylinderkopf1 (4 ) dient ein am Umfang des Gehäuses40 verlaufender Dichtring46 . - Die mit den Rastkonturen
38 des Einsatzteils37 gemäß9 zusammenwirkende Axialrastiereinrichtung39 ist in einer im Gehäuse40 verlaufenden dritten Längsbohrung47 mit zur Lagerbuchse19 gerichteter Öffnung und mit einem Boden48 angeordnet und weist ein am Boden48 abgestütztes Druckfedermittel49 , hier in Form von zwei Schraubendruckfedern, und ein von diesen kraftbeaufschlagtes Druckstück50 sowie eine dazwischen geschaltete und in der dritten Längsbohrung47 längsbeweglich geführte Druckstückaufnahme51 auf. Sowohl das Druckstück50 als auch die auf dem Einsatzteil37 verlaufenden Rastkonturen38 als auch zwischen den Rastkonturen38 verlaufende Übergangskonturen52 sind im Querschnitt im wesentlichen eben ausgebildet, so dass das Zusammenspiel des Druckstücks50 mit dem Einsatzteil37 nicht nur ein unkontrolliertes Verschieben des Nockenstücks7 aus dessen jeweiliger Axialposition heraus, sondern auch die Verdrehsicherung der Lagerbuchse19 gegenüber der Nockenwellenlagerstelle9 bewirkt. - Der Schieber
44 ist im Längsschnitt T-förmig mit einem dem Piezostapelelement42 zugewandten und eine Hubübertragungsfläche53 aufweisenden zylindrischen Kopfstück54 und mit einem vom Kopfstück54 ausgehenden und in der zweiten Längsbohrung45 verlaufenden zylindrischen Bolzen55 ausgebil det. Ein hier als Tellerfederpaket ausgebildetes Druckfedermittel56 , das zwischen einer der Hubübertragungsfläche53 gegenüberliegenden Ringstirnfläche57 des Kopfstücks54 und dem Grund58 der ersten Längsbohrung41 eingespannt ist, hält den Schieber44 in permanenter Anlage am Piezostapelelement42 . Der Schieber44 erstreckt sich bis zu einer im Gehäuse40 verlaufenden Durchführung59 für die in11 vergrößert dargestellte Stößelstange23 , deren Außenmantelfläche60 bei bestromtem Piezostapelelement42 und folglich hubbeaufschlagtem Schieber44 zwischen einer Stirnfläche61 des zylindrischen Bolzens55 und einer in der Durchführung59 gegenüberliegenden Klemmfläche62 während der Umschaltung des Nockenstücks7 reibschlüssig axialfixiert wird. Alternativ zu der hier zylindrisch ausgebildeten Außenmantelfläche60 der Stößelstange23 können selbstverständlich auch Klemmflächen mit geringerer oder ohne Krümmung zugunsten niedriger Kontaktpressungen vorgesehen sein. - Nachfolgend ist der Umschaltvorgang des Nockenstücks
7 unter Einbeziehung der schematischen Darstellungen gemäß den12 und13 erläutert. In12 sind zunächst die von den Nockengruppen10 ,11 erzeugten Gaswechselventilhübe63a ,63b und63c über dem Nockenwellenwinkel aufgetragen. Bei dem Gaswechselventilhub63a handelt es sich um den Nullhub der Grundkreisnocken10a ,11a . Ein Umschalten des Nockenstücks7 in die nächste Axialposition kann bekanntlich nur in der den Nocken10b ,11b ,10c ,11c gemeinsamen und sich hier über etwa 180° Nockenwellenwinkel erstreckenden Grundkreisphase erfolgen, da ein Umschalten des Nockenstücks7 in der Phase geöffneter Gaswechselventile auszuschließen ist. Die in12 gepunktet dargestellte Kurve symbolisiert den Verlauf der am Nockenstück7 ausgebildeten Nockenbahnen21 ,22 gemäß den2 und3 mit ihren in Längsrichtung der Nockenwelle4 wirksamen Hubprofilen als Abwicklung über dem Nockenwellenwinkel. Dabei ist jedes der Hubprofile aus einer ansteigenden Flanke64 , einer abfallenden Flanke65 und zwischen den Flanken64 ,65 verlaufenden Rastbahnen66 zusammengesetzt. Die sich in Eingriff mit den Nockenbahnen21 ,22 befindliche Stößelstange23 kann während des umschaltfreien Betriebs der Brennkraftmaschine2 axial frei oszillieren und führt während jeder Nocken- Wellenumdrehung einen den ansteigenden Flanken64 entsprechenden Axialhub in der eingezeichneten Plus-Richtung sowie einen den abfallenden Flanken65 entsprechenden Axialhub entgegen der Plus-Richtung aus. - Wie es in den
12a –12c dargestellt ist, erfolgt ein sukzessives Umschalten von der in den Figuren rechten zur linken Axialposition des Nockenstücks7 durch zeitlich getaktete Betätigung der Feststelleinrichtung15 und folglich durch getaktete Klemmung der Stößelstange23 während der in Plus-Richtung ansteigenden Flanken64 . Diese Klemmphase ist in12 durch den mit durchgezogener Linie dargestellten Verlauf verdeutlicht und führt zu einem axialen Abstoßen des Nockenstücks7 gegenüber der dann in der Brennkraftmaschine2 ortsfest gehaltenen Stößelstange23 in die nächste Axialposition. - Wie vorstehend erläutert, dient die ebenfalls eingezeichnete Axialrastiereinrichtung
39 sowohl dem sicheren Halten des Nockenstücks7 in dessen einzelnen Axialpositionen als auch der permanenten Verdrehsicherung der Lagerbuchse19 . Die in12b dargestellte Ausgangsposition für einen weiteren Umschaltvorgang des Nockenstücks7 ist nach einer vollen Nockenwellenumdrehung erreicht, nachdem die Stößelstange23 während der in Plus-Richtung abfallenden Flanken65 ungeklemmt von rechts nach links zurückgeführt worden ist. Da sich die Stößelstange23 auf den zwischen den Flanken64 ,65 verlaufenden Rastbahnen66 idealerweise in Ruhe befindet, können die An- und Ausschaltzeitpunkte für die Betätigung der Feststelleinrichtung15 problemlos auf die momentan in Eingriff befindlichen Rastbahnen66 gelegt werden. Die nach einem weiteren Umschaltvorgang erreichte Axialposition des Nockenstücks7 gemäß12c ist identisch mit dem in13a dargestellten Ausgangszustand für die in umgekehrter Richtung von links nach rechts erfolgenden Schaltvorgänge Nockenstücks7 in dessen Axialpositionen gemäß den13b und13c . - Das Zurückschalten erfolgt in zu den vorherigen Ausführungen analoger Weise durch axiales Abstoßen des Nockenstücks
7 an der getaktet geklemmten Stößelstange23 . Wie aus13 ersichtlich, erfolgt die Klemmung der Stößelstange23 dann jedoch nicht an den ansteigenden Flanken64 , sondern an den abfallenden Flanken65 , so dass die Stößelstange23 während der ansteigenden Flanken64 jeweils ungeklemmt von links nach rechts zurückgeführt wird. - Wie in den
2 und11 dargestellt, sind die Stirnflächen24 der Stößelstange23 durch Kugeln67 gebildet, die in beidenends der Stößelstange23 angeformten Gelenkpfannen68 drehbar gelagert sind. Hierdurch wird die zwischen den Stirnflächen24 und den Nockenbahnen21 ,22 auftretende Kontaktreibung gegenüber einer in sich starren Stößelstange deutlich reduziert. Wie es darüber hinaus auch in den2 und3 erkennbar ist, können gleichzeitig verschleißfördernde Kontaktpressungen zwischen den Kugeln67 und den Nockenbahnen21 ,22 dadurch reduziert werden, dass die Nockenbahnen21 ,22 im Längsschnitt ein zu den Kugeln67 im wesentlichen komplementäres Profil aufweisen. In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass unter dem beanspruchten Merkmal, wonach die einander zugewandten Hubprofile der Nockenbahnen21 ,22 einen über deren Umfang im wesentlichen konstanten Abstand aufweisen sollen, streng genommen nicht der geometrische, sondern vielmehr der auf die Stößelstange23 bezogene Abstand zu verstehen ist. Als bezogener Abstand ist derjenige axiale Abstand zwischen den Nockenbahnen21 ,22 bezeichnet, der unter Berücksichtigung der an den Flanken64 ,65 auswandernden Kontaktpunkte der Stirnflächen24 der Stößelstange23 zu einem über dem Umfang der Nockenbahnen21 ,22 konstanten Axialspiel der Stößelstange23 führt. -
- 1
- Zylinderkopf
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Ventiltrieb
- 4
- Nockenwelle
- 5
- Außenlängsverzahnung
- 6
- Antriebswelle
- 7
- Nockenstück
- 8
- Innenlängsverzahnung
- 9
- Nockenwellenlagerstelle
- 10
- Nockengruppe
- 10a–c
- Nocken
- 11
- Nockengruppe
- 11a–c
- Nocken
- 12
- Nockenfolger
- 13
- Abstützelement
- 14
- Gaswechselventil
- 15
- Feststelleinrichtung
- 16
- Betätigungseinrichtung
- 17
- Lagerzapfen
- 18
- Innenmantelfläche
- 19
- Lagerbuchse
- 20
- Gleitlager
- 21
- Nockenbahn
- 22
- Nockenbahn
- 23
- Stößelstange
- 24
- Stirnfläche
- 25
- Längsausnehmung
- 26
- Boden der Längsausnehmung
- 27
- Endabschnitt
- 28
- Aufnahmeöffnung
- 29
- Verschraubungspunkt
- 30
- untere Halbschale der Nockenwellenlagerstelle
- 31
- Versorgungskanal
- 32
- Ausnehmung
- 33
- Rückschlagventil
- 34
- Verteilerleitung
- 35
- Versorgungsbohrung
- 36
- Längsbohrung für die Stößelstange
- 37
- Einsatzteil
- 38
- Rastkontur
- 39
- Axialrastiereinrichtung
- 40
- Gehäuse
- 41
- erste Längsbohrung
- 42
- Piezostapelelement
- 43
- Verschlussstopfen
- 44
- Schieber
- 45
- zweite Längsbohrung
- 46
- Dichtring
- 47
- dritte Längsbohrung
- 48
- Boden der dritten Längsbohrung
- 49
- Druckfedermittel
- 50
- Druckstück
- 51
- Druckstückaufnahme
- 52
- Übergangskontur
- 53
- Hubübertragungsfläche
- 54
- Kopfstück des Schiebers
- 55
- zylindrischer Bolzen
- 56
- Druckfedermittel
- 57
- Ringstirnfläche
- 58
- Grund der ersten Längsbohrung
- 59
- Durchführung
- 60
- Außenmantelfläche der Stößelstange
- 61
- Stirnfläche des zylindrischen Bolzens
- 62
- Klemmfläche
- 63a–c
- Gaswechselventilhub
- 64
- ansteigende Flanke
- 65
- abfallende Flanke
- 66
- Rastbahn
- 67
- Kugel
- 68
- Gelenkpfanne
Claims (20)
- Auf unterschiedliche Gaswechselventilhübe (
63a ,63b ,63c ) umschaltbarer Ventiltrieb (3 ) einer Brennkraftmaschine (2 ), mit einer Nockenwelle (4 ), die eine Antriebswelle (6 ) und zumindest ein auf der Antriebswelle (6 ) drehfest und axialverschieblich angeordnetes Nockenstück (7 ) umfasst, das zumindest eine Nockengruppe (10 ) axial benachbarter Nocken (10a ,10b ,10c ) mit voneinander verschiedenen Nockenerhebungen aufweist und gemeinsam mit der Antriebswelle (6 ) an einer ortsfest in der Brennkraftmaschine (2 ) angeordneten Nockenwellenlagerstelle (9 ) radial abgestützt ist, und mit einer Betätigungseinrichtung (16 ) zum axialen Verschieben des Nockenstücks (7 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine radial zwischen der Nockenwellenlagerstelle (9 ) und dem Nockenstück (7 ) angeordnete und gemeinsam mit dem Nockenstück (7 ) axialverschiebliche Lagerbuchse (19 ) vorgesehen ist, welche Lagerbuchse (19 ) gegen Verdrehen gegenüber der Nockenwellenlagerstelle (9 ) gesichert ist und mit ihrer Innenmantelfläche (18 ) einen auf dem Nockenstück (7 ) benachbart zur Nockengruppe (10 ) verlaufenden Lagerzapfen (17 ) umgreift, wobei die Innenmantelfläche (18 ) eine Lagerbreite aufweist, die größer als die Lagerbreite der Nockenwellenlagerstelle (9 ) ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung des Lagerzapfens (
17 ) in der Lagerbuchse (19 ) als vom Schmiermit telkreislauf der Brennkraftmaschine (2 ) versorgtes, hydrodynamisches Gleitlager (20 ) ausgebildet ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgung des Gleitlagers (
20 ) über in dessen Richtung hin öffnende Rückschlagventile (33 ) erfolgt, die in am Außenumfang der Lagerbuchse (19 ) axial beabstandet angeordneten Ausnehmungen (32 ) verlaufen und deren Anzahl mit der Anzahl der Nocken (10a ,10b ,10c ) pro Nockengruppe (10 ) identisch ist, wobei das Gleitlager (20 ) in Abhängigkeit der Axialposition des Nockenstücks (7 ) gegenüber der Nockenwellenlagerstelle (9 ) über jeweils eines der Rückschlagventile (33 ) an einen in der Nockenwellenlagerstelle (9 ) mündenden Versorgungskanal (31 ) für das Schmiermittel angeschlossen ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (
19 ) eine sich parallel zu deren Längsachse erstreckende Verteilerleitung (34 ) aufweist, die eine zentral in der Innenmantelfläche (18 ) mündende Versorgungsbohrung (35 ) für das Schmiermittel mit den Ausnehmungen (32 ) verbindet. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Nocken (
10a ,10b ,10c ) pro Nockengruppe (10 ) vorgesehen sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Nocken (
10a ,10b ,10c ) als innerhalb der Nockengruppe (10 ) nächstliegend zur Nockenwellenlagerstelle (9 ) angeordneter Grundkreisnocken (10a ) zur Gaswechselventilstilllegung ausgebildet ist, welcher Grundkreisnocken (10a ) bei Axialverschiebung des Nockenstücks (7 ) in die Nockenwellenlagerstelle (9 ) eintaucht derart, dass sich die Nockenwellenlagerstelle (9 ) und der Grundkreisnocken (10a ) axial überlappen. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenstück (
7 ) zwei beidseitig der Lagerbuchse (19 ) angeordnete Nockengruppen (10 ,11 ) aufweist. - Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (
16 ) zum axialen Verschieben des Nockenstücks (7 ) folgende Merkmale aufweist: • zwei am Nockenstück (7 ) ausgebildete Nockenbahnen (21 ,22 ) mit in Längsrichtung der Nockenwelle (4 ) wirksamen und einander zugewandten Hubprofilen mit über deren Umfang im wesentlichen konstantem Abstand; • eine zur Längsachse der Nockenwelle (4 ) parallel angeordnete und gegen Verdrehen um die Längsachse der Nockenwelle (4 ) gesicherte Stößelstange (23 ), deren Stirnflächen (24 ) sich in Eingriff mit den Nockenbahnen (21 ,22 ) befinden; • eine ansteuerbare Feststelleinrichtung (15 ) zur form- und/oder reibschlüssigen Axialfixierung der Stößelstange (23 ). - Ventiltrieb nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Nockenstück (
7 ) im Querschnitt kreisringförmige und sich zugewandte Längsausnehmungen (25 ) aufweist, die radial innerhalb der Nockengruppen (10 ,11 ) verlaufen und an deren Böden (26 ) die Nockenbahnen (21 ,22 ) ausgebildet sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (
19 ) radial einwärts gestufte Endabschnitte (27 ) aufweist, die sich in die Längsausnehmungen (25 ) erstrecken. - Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Hubprofile aus einer ansteigenden Flanke (
64 ), einer abfallenden Flanke (65 ) und zwischen den Flanken (64 ,65 ) verlaufenden Rastbahnen (66 ) zusammengesetzt ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelstange (
23 ) beidenends angeformte Gelenkpfannen (68 ) aufweist, wobei die Stirnflächen (24 ) durch in den Gelenkpfannen (68 ) drehbar gelagerte Kugeln (67 ) gebildet sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenbahnen (
21 ,22 ) im Längsschnitt ein zu den Kugeln (67 ) im wesentlichen komplementäres Profil aufweisen. - Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stößelstange (
23 ) in einer oder mehreren miteinander fluchtenden Längsbohrungen (36 ) durch die Lagerbuchse (19 ) längsbeweglich gelagert ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung (
15 ) ein elektrisch bestrombares Piezostapelelement (42 ) und einen vom Piezostapelelement (42 ) betätigten und auf die Außenmantelfläche (60 ) der Stößelstange (23 ) gerichteten Schieber (44 ) aufweist, der die Stößelstange (23 ) bei bestromtem Piezostapelelement (42 ) durch Klemmung axialfixiert. - Ventiltrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Feststelleinrichtung (
15 ) folgende Merkmale aufweist: • ein längliches, orthogonal zur Nockenwelle (4 ) ausgerichtetes Gehäuse (40 ) mit einer ersten Längsbohrung (41 ), einer sich an die erste Längsbohrung (41 ) anschließenden zweiten Längsbohrung (45 ) und einer quer im Gehäuse (40 ) verlaufenden Durchführung (59 ) für die Stößelstange (23 ), in welcher Durchführung (59 ) die zweite Längsbohrung (45 ) mündet; • das Piezostapelelement (42 ) ist in der ersten Längsbohrung (41 ) angeordnet und an einem in der ersten Längsbohrung (41 ) eingesetzten Verschlussstopfen (43 ) axial abgestützt; • der Schieber (44 ) ist in der zweiten Längsbohrung (45 ) längsbeweglich gelagert und erstreckt sich bis zur Durchführung (59 ), die eine gegenüber dem Schieber (44 ) verlaufende Klemmfläche (62 ) aufweist. - Ventiltrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (
44 ) im Längsschnitt T-förmig mit einem zylindrischen, dem Piezostapelelement (42 ) zugewandten und eine Hubübertragungsfläche (53 ) aufweisenden Kopfstück (54 ) und mit einem vom Kopfstück (54 ) ausgehenden und in der zweiten Längsbohrung (45 ) verlaufenden zylindrischen Bolzen (55 ) ausgebildet ist, wobei zwischen einer der Hubübertragungsfläche (53 ) gegenüberliegenden Ringstirnfläche (57 ) des Kopfstücks (54 ) und dem Grund (58 ) der ersten Längsbohrung (41 ) ein Druckfedermittel (56 ) eingespannt ist. - Ventiltrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die Feststelleinrichtung (
15 ) eine Axialrastiereinrichtung (39 ) für die Lagerbuchse (19 ) integriert ist, welche Axialrastiereinrichtung (39 ) in einer im Gehäuse (40 ) verlaufenden dritten Längsbohrung (47 ) mit zur Lagerbuchse (19 ) gerichteter Öffnung und mit einem Boden (48 ) angeordnet ist und ein am Boden (48 ) abgestütztes Druckfedermittel (49 ) und ein im Bereich der Öffnung verlaufendes, vom Druckfedermittel (49 ) wahlweise unter Zwischenschaltung einer Druckstückaufnahme (51 ) kraftbeaufschlagtes Druckstück (50 ) aufweist, das mit jeweils einer von Rastkonturen (38 ), die am Außenumfang der Lagerbuchse (19 ) axial beabstandet verlaufen, formschlüssig zusammenwirkt. - Ventiltrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialrastiereinrichtung (
39 ) ebenfalls als Verdrehsicherung für die Lagerbuchse (19 ) gegenüber der Nockenwellenlagerstelle (9 ) dient, indem das Druckstück (50 ), die Rastkonturen (38 ) und eine jeweils zwischen den Rastkonturen (38 ) verlaufende Übergangskontur (52 ) im Querschnitt im wesentlichen eben ausgebildet sind. - Ventiltrieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse (
19 ) ein Einsatzteil (37 ) aufweist, an welchem Einsatzteil (37 ) die Rastkonturen (38 ) verlaufen, wobei die Lagerbuchse (19 ) aus einem Leichtbauwerkstoff, vorzugsweise Aluminium und das Einsatzteil (37 ) aus einem Stahlwerkstoff mit gehärteter Oberfläche hergestellt sind.
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