DE102011001660B4 - Valve drive for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, wobei zur Betätigung von Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine mindestens eine drehbar gelagerte Nockenwelle (6) mit mindestens einem auf der jeweiligen Nockenwelle (6) axial verschiebbaren Schiebenocken (7) vorgesehen ist, wobei der jeweilige Schiebenocken (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) derart gelagert ist, dass trotz der axialen Verschiebbarkeit des jeweiligen Schiebenockens (7) relativ zur jeweiligen Nockenwelle (6) einerseits eine Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) und andererseits eine Drehmomentübertragung von der jeweiligen Nockenwelle (6) auf den jeweiligen Schiebenocken (7) gewährleistet ist, wobeia) für die Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) ein Zentrierungsabschnitt (16) derart ausgebildet ist, dass radial außen an der jeweiligen Nockenwelle (6) über den Umfang derselben verteilt mehrere Zentrierungsvorsprünge (18) ausgebildet sind, die an einer radial inneren Fläche (19) des jeweiligen Schiebenockens (7) anliegen;b) axial beabstandet von dem Zentrierungsabschnitt (16) für die Drehmomentübertragung zwischen der jeweiligen Nockenwelle (6) und dem jeweiligen Schiebenocken (7) ein Drehmomentübertragungsabschnitt (17) derart ausgebildet ist, dass über einen äußeren Umfang der jeweiligen Nockenwelle (6) verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge (20) in Drehmomentübertragungsvertiefungen (21) des jeweiligen Schiebenockens (7) und über einen inneren Umfang des jeweiligen Schiebenockens (7) verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge (22) in Drehmomentübertragungsvertiefungen (23) der jeweiligen Nockenwelle (6) jeweils eingreifen;c) in die radial innere Fläche (19) des Zentrierungsabschnitts (16) des jeweiligen Schiebenockens (7), an welcher die Zentrierungsvorsprünge (18) anliegen, Nuten (24) einbracht sind, in welche bei der Montage des jeweiligen Schiebenockens (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) die Zentrierungsvorsprünge (18) mit Radialspiel eingreifen, wobei sich die in die radial innere Fläche (19) des jeweiligen Schiebenockens (7) eingebrachten Nuten (24) über die gesamte axiale Breite desselben im Bereich des Zentrierungsabschnitts (16) und des Drehmomentübertragungsabschnitts (17) erstrecken;d) an der jeweiligen Nockenwelle (6) axial zwischen den Zentrierungsvorsprüngen (18) des Zentrierungsabschnitts (16) und den Drehmomentübertragungsvorsprüngen (20) des Drehmomentübertragungsabschnitts (17) ein Freigangabschnitt (25) ausgebildet ist, dessen Radius kleiner ist als ein Kopfradius der Drehmomentübertragungsvorsprünge (22) des jeweiligen Schiebenockens (7).Valve drive for an internal combustion engine with several cylinders, at least one rotatably mounted camshaft (6) with at least one sliding cam (7) axially displaceable on the respective camshaft (6) being provided for actuating the gas exchange valves of the internal combustion engine, the respective sliding cam (7) opening the respective camshaft (6) is mounted in such a way that despite the axial displaceability of the respective sliding cam (7) relative to the respective camshaft (6), on the one hand, a centering of the respective sliding cam (7) on the respective camshaft (6) and, on the other hand, a torque transmission from the respective camshaft (6) is guaranteed on the respective sliding cam (7), whereby a) for centering the respective sliding cam (7) on the respective camshaft (6) a centering section (16) is formed in such a way that radially outside on the respective camshaft ( 6) several centering projections distributed over the circumference of the same (18) which rest on a radially inner surface (19) of the respective sliding cam (7); b) axially spaced from the centering section (16) for the torque transmission between the respective camshaft (6) and the respective sliding cam (7) a torque transmission section (17) is designed in such a way that torque transmission projections (20) distributed over an outer circumference of the respective camshaft (6) in torque transmission depressions (21) of the respective slide cam (7) and torque transmission projections (7) distributed over an inner circumference of the respective slide cam (7) 22) engage in torque transmission depressions (23) of the respective camshaft (6); c) grooves (24) in the radially inner surface (19) of the centering section (16) of the respective sliding cam (7) on which the centering projections (18) rest ) are introduced into which during the assembly of the respective sliding cam (7) on the respective camshaft (6) the centering projections (18) engage with radial play, the grooves (24) made in the radially inner surface (19) of the respective sliding cam (7) extending over the entire axial width of the same in the area of the centering section (16) and the torque transmission section (17) extend; d) on the respective camshaft (6) axially between the centering projections (18) of the centering section (16) and the torque transmission projections (20) of the torque transmission section (17) a clearance section (25) is formed, the radius of which is smaller than a head radius of the torque transmission projections (22) of the respective slide cam (7).
Description
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern.The invention relates to a valve drive for an internal combustion engine with several cylinders.
Bei modernen Brennkraftmaschinen werden zur Optimierung der Ladungsbewegung im Brennraum variable Ventiltriebe verwendet, mit denen bei den Gaswechselventilen der Brennkraftmaschine unterschiedliche Ventilhübe eingestellt werden können. Aus der
Aus der
Die Funktion der Zentrierung sowie die Funktion der Drehmomentübertragung werden demnach nach dem Stand der Technik von ein und derselben Innenverzahnung des Schiebenockens sowie Außenverzahnung der Nockenwelle übernommen. Diese Art der Lagerung, die gleichzeitig die Zentrierfunktion und die Drehmomentübertragungsfunktion übernimmt, ist sehr toleranzempfindlich und nur mit großem Aufwand fertigbar.According to the state of the art, the centering function and the torque transmission function are taken over by one and the same internal toothing of the sliding cam and external toothing of the camshaft. This type of storage, which simultaneously takes on the centering function and the torque transmission function, is very sensitive to tolerances and can only be manufactured with great effort.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventiltrieb so zu verbessern, dass derselbe weniger toleranzempfindlich und einfach fertigbar ist.The object of the invention is to improve a valve train in such a way that it is less sensitive to tolerances and easy to manufacture.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Für die Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Nockenwelle ist ein Zentrierungsabschnitt derart ausgebildet, dass an der jeweiligen Nockenwelle über den Umfang derselben verteilt mehrere radial äußere Zentrierungsvorsprünge ausgebildet sind, die an einer radial inneren Fläche des jeweiligen Schiebenockens anliegen. Axial beabstandet von dem Zentrierungsabschnitt für die Drehmomentübertragung ist zwischen der jeweiligen Nockenwelle und dem jeweiligen Schiebenocken ein Drehmomentübertragungsabschnitt derart ausgebildet, dass über einen äußeren Umfang der jeweiligen Nockenwelle verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge in Drehmomentübertragungsvertiefungen des jeweiligen Schiebenockens und über einen inneren Umfang des jeweiligen Schiebenockens verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge in Drehmomentübertragungsvertiefungen der jeweiligen Nockenwelle jeweils eingreifen. In die radial innere Fläche eines Zentrierungsabschnitts des jeweiligen Schiebenockens, an welcher die Zentrierungsvorsprünge anliegen, sind Nuten einbracht, in welche bei der Montage des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Nockenwelle die Zentrierungsvorsprünge mit Radialspiel eingreifen, wobei sich die in die radial innere Fläche des Schiebenockens eingebrachten Nuten über die gesamte axiale Breite desselben im Bereich des Zentrierungsabschnitts und des Drehmomentübertragungsabschnitts erstrecken. An der jeweiligen Nockenwelle ist axial zwischen den Zentrierungsvorsprüngen des Zentrierungsabschnitts und den Drehmomentübertragungsvorsprüngen des Drehmomentübertragungsabschnitts ein Freigangabschnitt ausgebildet, dessen Radius kleiner ist als ein Kopfradius der Drehmomentübertragungsvorsprünge des jeweiligen Schiebenockens.This object is achieved according to the invention by a valve drive with the features of
Die räumlich und funktional voneinander getrennten Abschnitte für Zentrierung und Drehmomentübertragung können jeweils unabhängig voneinander bedarfsorientiert ausgelegt werden, wodurch die Toleranzempfindlichkeit deutlich gesenkt werden kann. Weiterhin lassen sich die Fertigungsanforderungen reduzieren und so Herstellungskosten einsparen. Der Ventiltrieb ist einfach mit hoher Genauigkeit herstellbar.The spatially and functionally separate sections for centering and torque transmission can each be designed independently of one another according to requirements, whereby the tolerance sensitivity can be significantly reduced. Furthermore, the manufacturing requirements can be reduced and thus manufacturing costs can be saved. The valve train is easy to manufacture with high accuracy.
Weitere Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus der Beschreibung. Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen schematischen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine im Bereich eines Ventiltriebs; -
2 einen perspektivischen teilweisen Querschnitt aus einem Ventiltrieb im Bereich einer Nockenwelle und eines Schiebenockens; -
3 einen perspektivischen Ausschnitt aus der Nockenwelle des Ventiltriebs der2 ; -
4 einen perspektivischen Querschnitt durch den Schiebenocken des Ventiltriebs der -
2 ;5 eine perspektivischen Ansicht des Schiebenockens des Ventiltriebs der2 ; -
6a bis6c unterschiedliche Zustände des Ventiltriebs der2 bei der Montage desselben; und -
7 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der2 an einer Axialposition. -
1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine im Bereich einesZylinderkopfs 1 , der nach außen von einem im Ausführungsbeispiel gegenüber demZylinderkopf 1 getrennten Zylinderkopfdeckel 2 begrenzt ist. DerZylinderkopf 1 setzt sich im Ausführungsbeispiel aus einemZylinderkopfunterteil 3 und einemNockenwellengehäuse 4 zusammen. Es sei darauf hingewiesen, dass auch andere Bauformen von Brennkraftmaschinen möglich sind, so z.B. eine Bauform, in welcher derZylinderkopfdeckel 2 und derZylinderkopf 1 einstückig ausgebildet sind.
-
1 a schematic cross section through an internal combustion engine in the area of a valve drive; -
2 a perspective partial cross-section of a valve drive in the area of a camshaft and a sliding cam; -
3 a perspective section of the camshaft of the valve train of2 ; -
4th a perspective cross section through the sliding cam of the valve train of the -
2 ;5 a perspective view of the slide cam of the valve train of FIG2 ; -
6a to6c different states of the valve train of the2 when assembling the same; and -
7th a cross section through the valve train of the2 at an axial position. -
1 shows a partial cross section through an internal combustion engine in the area of acylinder head 1 , the outward from one in the exemplary embodiment opposite thecylinder head 1 separatecylinder head cover 2 is limited. Thecylinder head 1 consists in the exemplary embodiment of a cylinder headlower part 3 and a camshaft housing4th together. It should be pointed out that other designs of internal combustion engines are also possible, for example a design in which thecylinder head cover 2 and thecylinder head 1 are integrally formed.
Gemäß
Zur Lagerung der in
Gemäß
Jedem Schiebenocken
Um insbesondere nach einer axialen Verschiebung des jeweiligen Schiebenockens
Um trotz der axialen Verschiebbarkeit des Schiebenockens
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind für die Zentrierung des gezeigten Schiebenockens
Die Zentrierungsabschnitte
Der axial zwischen den Zentrierungsabschnitten
Die Drehmomentübertragungsvertiefungen
Die Zentrierungsabschnitte
In die radial innere Fläche
Die Zentrierungsvorsprünge
Ein Kopfradius
Nach vollendeter Montage des Schiebenockens
Wie bereits ausgeführt, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Zentrierungsabschnitte
Durch die obige Ausgestaltung von Einlassnockenwelle
In der in
Zur weiteren Montage des Schiebenockens
In Folge dieser Relativverdrehung werden die Drehmomentübertragungsvorsprünge
Wie
Die Umfangsbreite der Nuten
Im Bereich des Drehmomentübertragungsabschnitts
Die Zentrierung des Schiebenockens
Zwischen den Nuten
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- ZylinderkopfCylinder head
- 22
- ZylinderkopfdeckelCylinder head cover
- 33
- ZylinderkopfunterteilCylinder head lower part
- 44th
- NockenwellengehäuseCamshaft housing
- 55
- EinlassventilInlet valve
- 66th
- Nockenwelle, EinlassnockenwelleCamshaft, intake camshaft
- 77th
- SchiebenockenSliding cam
- 88th
- RadiallagereinrichtungenRadial bearing devices
- 99
- LagerringkörperBearing ring body
- 1010
- LagerdeckelBearing cap
- 1111
- RollenschlepphebelRoller rocker arm
- 1212
- KulissenabschnittScenery section
- 1313
- NockenabschnittCam section
- 1414th
- NockenbahnCam track
- 1515th
- NutGroove
- 1616
- Abschnitt, ZentrierungsabschnittSection, centering section
- 1717th
- Abschnitt, DrehmomentübertragungsabschnittSection, torque transmission section
- 1818th
- ZentrierungsvorsprungCentering protrusion
- 1919th
- Flächearea
- 2020th
- DrehmomentübertragungsvorsprungTorque transfer projection
- 2121st
- DrehmomentübertragungsvertiefungTorque transmission recess
- 2222nd
- DrehmomentübertragungsvorsprungTorque transfer projection
- 2323
- DrehmomentübertragungsvertiefungTorque transmission recess
- 2424
- NutGroove
- 2525th
- FreigangabschnittFree passage
- 2626th
- FlankeFlank
- R1R1
- KopfradiusHead radius
- R2R2
- Kopfradius Head radius
- R3R3
- KopfradiusHead radius
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