DE102011001661B4 - Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
DE102011001661B4
DE102011001661B4 DE102011001661.9A DE102011001661A DE102011001661B4 DE 102011001661 B4 DE102011001661 B4 DE 102011001661B4 DE 102011001661 A DE102011001661 A DE 102011001661A DE 102011001661 B4 DE102011001661 B4 DE 102011001661B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
camshaft
sliding cam
centering
cam
torque transmitting
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.)
Active
Application number
DE102011001661.9A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102011001661A1 (de
Inventor
Michael Paul
Frank Ickinger
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.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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 Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Priority to DE102011001661.9A priority Critical patent/DE102011001661B4/de
Publication of DE102011001661A1 publication Critical patent/DE102011001661A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102011001661B4 publication Critical patent/DE102011001661B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L13/0036Modifications 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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047Camshafts
    • F01L2001/0471Assembled camshafts
    • F01L2001/0473Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications 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
    • F01L13/0036Modifications 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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications 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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

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, 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 nach erfolgter Montage an einer radial inneren Fläche (19) des jeweiligen Schiebenockens (7) anliegen, axial beabstandet von dem Zentrierungsabschnitt (16) für die Drehmomentübertragung zwischen der jeweiligen Nockenwelle (6) und dem jeweiligen Schiebenocken (7) ein Drehmomentübertragungsabschnitt (17) ausgebildet ist und an der jeweiligen Nockenwelle (6) axial zwischen dem Zentrierungsabschnitt (16) und dem Drehmomentübertragungsabschnitt (17) ein Freigangabschnitt (25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die radial innere Fläche (19) eines Zentrierungsabschnitts (16) des jeweiligen Schiebenockens (7), an welcher die Zentrierungsvorsprünge (18) nach erfolgter Montage 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 und die sich über die gesamte axiale Breite des Schiebenockens (7) im Bereich des Zentrierungsabschnitts (16) des Schiebenockens (7) und eines Drehmomentübertragungsabschnitts (17) des Schiebenockens (7) erstrecken, sodass zur Montage des jeweiligen Schiebenockens (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) derselbe zunächst auf die jeweilige Nockenwelle (6) um einen ersten Betrag axial aufschiebbar und anschließend nach einer Relativverdrehung zwischen Schiebenocken (7) und Nockenwelle (6) weiter um einen zweiten Betrag auf die jeweilige Nockenwelle (6) axial aufschiebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • 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 DE 196 11 641 C1 ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, mit dem die Betätigung eines Gaswechselventils mit mehreren unterschiedlichen Hubkurven ermöglicht wird. Hierzu ist auf der Nockenwelle ein Schiebenocken mit mehreren Nockenbahnen drehfest aber axial verschieblich gelagert. Der Schiebenocken weist einen Kulissenabschnitt auf, in den ein Betätigungselement eines Aktuators in Form eines Stifts zur Erzeugung einer axialen Verschiebung des Schiebenockens eingreift. Durch die axiale Verschiebung des Schiebenockens wird beim jeweiligen Gaswechselventil ein unterschiedlicher Ventilhub eingestellt. Nach der DE 196 11 641 C1 ist der Schiebenocken nach der axialen Verschiebung desselben relativ zur Nockenwelle durch eine Arretiervorrichtung rastierbar.
  • Aus der DE 10 2007 027 979 A1 ist ebenfalls ein Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit einem auf einer Nockenwelle axial verschiebbaren Schiebenocken bekannt. Der Schiebenocken weist nach diesem Stand der Technik eine Innenverzahnung auf, die zur Lagerung des Schiebenockens auf der Nockenwelle mit einer Außenverzahnung der Nockenwelle derart zusammenwirkt, dass trotz der axialen Verschiebbarkeit des Schiebenockens relativ zur Nockenwelle einerseits eine Zentrierung des Schiebenockens auf der Nockenwelle und andererseits eine Drehmomentübertragung von der Nockenwelle auf den Schiebenocken gewährleistet ist.
  • DE 10 2008 035 935 A1 offenbart eine Zahnwellenverbindung zwischen einer mit einer Innenverzahnung versehenen Hohlwelle oder Nabe und einer mit einer Außenverzahnung versehenen Welle, wobei sich die beiden Verzahnungen über einen Teil ihrer Länge im Bereich eines Kopfkreisdurchmessers und/oder eines Fußkreisdurchmessers der Außenverzahnung mit Spielpassung gegenüberliegen und sich im Bereich von Zahnflanken der Innen- und Außenverzahnung in einem größeren Abstand gegenüberliegen, und dass sich die beiden Verzahnungen über einen anderen Teil ihrer Länge im Bereich von Zahnflanken der Innen- und Außenverzahnung mit Spielpassung gegenüberliegen, während sie sich im Bereich des Kopfkreisdurchmessers und des Fußkreisdurchmessers der Außenverzahnung mit radialem Spiel gegenüberliegen.
  • GB 2 290 599 A schlägt vor, eine Nockenwelle aus einer Welle und Nockenelementen zusammenzubauen. Die Welle hat Vorsprünge an den Befestigungspunkten für die Nockenelemente und die Elemente haben innere Vorsprünge. Die Vorsprünge sind in Gruppen angeordnet, sodass ein Element einen Fixierpunkt in bestimmten Orientierungen passieren und dann gedreht werden kann, um seine Vorsprünge mit den Vorsprüngen seines eigenen Fixierpunkts in Eingriff zu bringen.
  • 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 oder über unterschiedliche Verzahnungen im Bereich benachbarter Zahnflanken übernommen. Diese Art der Lagerung ist sehr toleranzempfindlich und nur mit großem Aufwand fertigbar.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventiltrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu verbessern, dass derselbe weniger toleranzempfindlich und einfach fertigbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist für die Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Nockenwelle ein Zentrierungsabschnitt ausgebildet, wobei axial beabstandet und demnach räumlich und funktional getrennt von dem Zentrierungsabschnitt für die Drehmomentübertragung zwischen der jeweiligen Nockenwelle und dem jeweiligen Schiebenocken ein Drehmomentübertragungsabschnitt ausgebildet ist, und wobei an der jeweiligen Nockenwelle axial zwischen dem Zentrierungsabschnitt und dem Drehmomentübertragungsabschnitt ein Freigangabschnitt ausgebildet ist, sodass zur Montage des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Nockenwelle derselbe zunächst auf die jeweilige Nockenwelle um einen ersten Betrag axial aufschiebbar und anschließend nach einer Relativverdrehung zwischen Schiebenocken und Nockenwelle weiter um einen zweiten Betrag auf die Nockenwelle axial aufschiebbar ist.
  • 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. Es lassen sich die Fertigungsanforderungen reduzieren und Herstellungskosten einsparen. Der Ventiltrieb ist einfach mit hoher Genauigkeit herstellbar. Die Zentrierung des jeweiligen Schiebenockens auf der jeweiligen Nockenwelle erfolgt erst bei der Montage. Hierzu ist bei der Montage die Relatiwerdrehung zwischen Schiebenocken und Nockenwelle durch den Freigangabschnitt möglich.
  • Vorzugsweise ist der Freigangabschnitt an der Nockenwelle axial zwischen Zentrierungsvorsprüngen eines Zentrierungsabschnitts der Nockenwelle und Drehmomentübertragungsvorsprüngen eines Drehmomentübertragungsabschnitts der Nockenwelle ausgebildet, wobei ein Radius des Freigangabschnitts kleiner ist als ein Kopfradius von Drehmomentübertragungsvorsprüngen des auf der Nockenwelle montierten bzw. zu montierenden Schiebenockens. Die Relativverdrehung zwischen Schiebenocken und Nockenwelle erfolgt dann, nachdem beim axialen Aufschieben des Schiebenockens auf die Nockenwelle um den ersten Betrag Zentrierungsvorsprünge der Nockenwelle Drehmomentübertragungsvorsprünge des Schiebenockens passiert haben.
  • 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 der 2;
    • 4 einen perspektivischen Querschnitt durch den Schiebenocken des Ventiltriebs der 2;
    • 5 eine perspektivische Ansicht des Schiebenockens des Ventiltriebs der 2;
    • 6a bis 6c unterschiedliche Zustände des Ventiltriebs der 2 bei der Montage desselben; und
    • 7 einen Querschnitt durch den Ventiltrieb der 2 an einer Axialposition.
  • 1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch eine Brennkraftmaschine im Bereich eines Zylinderkopfs 1, der nach außen von einem im Ausführungsbeispiel gegenüber dem Zylinderkopf 1 getrennten Zylinderkopfdeckel 2 begrenzt ist. Der Zylinderkopf 1 setzt sich im Ausführungsbeispiel aus einem Zylinderkopfunterteil 3 und einem Nockenwellengehäuse 4 zusammen. Es sei darauf hingewiesen, dass auch andere Bauformen von Brennkraftmaschinen möglich sind, so z.B. eine Bauform, in welcher der Zylinderkopfdeckel 2 und der Zylinderkopf 1 einstückig ausgebildet sind.
  • Gemäß 1 ist im Nockenwellengehäuse 4 zur Steuerung von Einlassventilen 5 der Brennkraftmaschine eine Einlassnockenwelle 6 gelagert. Zur Steuerung von nicht gezeigten Auslassventilen der Brennkraftmaschine ist eine nicht gezeigte Auslassnockenwelle im Nockenwellengehäuse 4 gelagert. Pro Zylinder sind vorzugsweise zwei Einlassventile 5 und zwei nicht gezeigte Auslassventile vorgesehen, wobei die Einlassventile 5 von der Einlassnockenwelle 6 in bekannter Weise gesteuert betätigt werden.
  • Die Auslassventile werden von der nicht gezeigten Auslassnockenwelle in bekannter Weise gesteuert betätigt. Hierzu weist die im Nockenwellengehäuse 4 gelagerte Einlassnockenwelle 6 bzw. die nicht gezeigte Auslassnockenwelle jeweils mehrere Schiebenocken 7 auf.
  • Bei den Einlassventilen und Auslassventilen handelt es sich um Gaswechselventile der Brennkraftmaschine.
  • Zur Lagerung der in 1 sichtbaren Einlassnockenwelle 6 sind Radiallagereinrichtungen 8 vorgesehen, welche einen unteren Lagerringkörper 9 umfassen, der im gezeigten Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Nockenwellengehäuse 4 ausgebildet ist. Weiterhin umfasst jede Radiallagereinrichtung 8 einen individuellen Lagerdeckel 10, der mit dem unteren Lagerringkörper 9 mit Hilfe von z. B. Schrauben am Nockenwellengehäuse 4 befestigt ist. Die Lagedeckel 10 können auch zu einer Lagerbrücke zusammengefasst sein. Gemäß 1 betätigt die Einlassnockenwelle 6 die Einlassventile 5 mit Hilfe von Rollenschlepphebeln 11.
  • Gemäß 1 ist der Schiebenocken 7 aus einem in der Mitte positionierten Kulissenabschnitt 12 und zwei äußeren Nockenabschnitten 13 gebildet. Jeder äußere Nockenabschnitt 13 umfasst drei Nockenbahnen 14, wobei mit jeder der Nockenbahnen 14 ein unterschiedlicher Ventilhub eingestellt wird. Der in 1 dargestellte Schiebenocken 7 umfasst demnach für jedes Ventil einen Nockenabschnitt 13 mit drei Nockenbahnen 14, der axial verschiebbar ist. Es können auch mehrere Kulissenabschnitte seitlich außen neben den Nockenabschnitten 13 vorhanden sein.
  • Jedem Schiebenocken 7 ist ein nicht gezeigter Aktuator zugeordnet, der Stifte aufweist, die mit an einer Mantelfläche des Kulissenabschnitts 12 ausgebildeten Nuten 15 des Schiebenockens 7 zusammenwirken. Dadurch erfolgt eine axiale Verschiebung des Schiebenockens 7 in einem Bereich zwischen zwei Nockenwellenlagern. Durch die axiale Verschiebung des Schiebenockens 7 wird das jeweilige Gaswechselventil gezielt mit einer bestimmten Nockenbahn 14 betätigt, so dass eine unterschiedliche Ventilhubeinstellung erfolgt. Das Zusammenwirken der Stifte des nicht gezeigten Aktuators mit den Nuten 15 des Kulissenabschnitts 12 ist dem hier angesprochenen Fachmann geläufig.
  • Um insbesondere nach einer axialen Verschiebung des jeweiligen Schiebenockens 7 auf der jeweiligen Einlassnockenwelle 6 die Relativposition des Schiebenockens 7 und damit einer bestimmten Nockenbahn 14 des oder jedes Nockenabschnitts 13 des Schiebenockens 12 relativ zu einem zu betätigenden Einlassventil 5 zu arretieren, ist eine nicht gezeigte Arretiervorrichtung vorhanden, die mindestens ein nicht gezeigtes erstes Rastelement mit mehreren Rastvertiefungen und ein mit dem ersten Rastelement zusammenwirkendes, federbeaufschlagtes nicht gezeigtes zweites Rastelement aufweist.
  • Um trotz der axialen Verschiebbarkeit des Schiebenockens 7 relativ zur Einlassnockenwelle 6 eine ordnungsgemäße Funktion des Ventiltriebs zu gewährleisten, muss einerseits eine Zentrierung des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 und andererseits eine Drehmomentübertragung von der Einlassnockenwelle 6 auf den Schiebenocken 7 gewährleistet sein. Hierzu sind an der Einlassnockenwelle 6 und dem Schiebenocken 7 für die Zentrierung und für die Drehmomentübertragung jeweils räumlich und funktional voneinander getrennte Abschnitte 16 bzw. 17 ausgebildet, nämlich mindestens ein Zentrierungsabschnitt 16 zur Zentrierung und mindestens ein Drehmomentübertragungsabschnitt 17 zur Drehmomentübertragung. Die Funktionen Drehmomentübertragung und Zentrierung zwischen Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7 sind demnach funktional und räumlich voneinander getrennt. Hierdurch ist es möglich, diese Abschnitte 16 und 17 jeweils bedarfsorientiert auszulegen und so die Toleranzempfindlichkeit des erfindungsgemäßen Ventiltriebs zu reduzieren. Ferner können Fertigungsanforderungen und Fertigungskosten gesenkt werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind für die Zentrierung des gezeigten Schiebenockens 7 auf der gezeigten Einlassnockenwelle 6 zwei Zentrierungsabschnitte 16 vorhanden, wobei für die Drehmomentübertragung von der Einlassnockenwelle 6 auf den Schiebenocken 7 ausschließlich ein einziger Drehmomentübertragungsabschnitt 17 vorhanden ist, der in Axialrichtung der Einlassnockenwelle 6 gesehen zwischen den Zentrierungsabschnitten 16 positioniert ist.
  • Die Zentrierungsabschnitte 16 sind derart ausgebildet, dass an der Einlassnockenwelle 6 radial außen über den Umfang derselben verteilt mehrere Zentrierungsvorsprünge 18 ausgebildet sind, die nach erfolgter Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 an einer radial inneren Fläche 19 des jeweiligen Schiebenockens 7 nahezu ohne Radialspiel anliegen.
  • Der axial zwischen den Zentrierungsabschnitten 16 positionierte Drehmomentübertragungsabschnitt 17 ist derart ausgebildet, dass über einen äußeren Umfang der Einlassnockenwelle 6 verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 nach erfolgter Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 in Drehmomentübertragungsvertiefungen 21 des jeweiligen Schiebennockens 7 und über einen inneren Umfang des jeweiligen Schiebenockens 7 verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 nach erfolgter Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 in Drehmomentübertragungsvertiefungen 23 der jeweiligen Einlassnockenwelle 6 jeweils nahezu ohne Umfangsspiel eingreifen. Die Drehmomentübertragungsvertiefungen 23 der Einlassnockenwelle 6 sind dabei von jeweils zwei Drehmomentübertragungsvorsprüngen 20 derselben begrenzt. Die Drehmomentübertragungsvertiefungen 21 des Schiebenockens 7 sind von jeweils zwei Drehmomentübertragungsvorsprüngen 22 desselben begrenzt. Die Zentrierungsabschnitte 16 verfügen demnach über nahezu kein Radialspiel, wohingegen der Drehmomentübertragungsabschnitt 17 über nahezu kein Umfangsspiel verfügt.
  • In die radial innere Fläche 19 eines Zentrierungsabschnitts 16 des Schiebenockens 7, an welcher nach erfolgter Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 nahezu ohne Radialspiel anliegen, sind Nuten 24 eingebracht, die sich in Axialrichtung erstrecken, wobei in die Nuten 24 bei der Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 die Zentrierungsvorsprünge 18 mit Radialspiel eingreifen. Wie am besten 4 und 5 entnommen werden kann, erstrecken sich diese Nuten 24, in die bei der Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 mit Radialspiel eingreifen, über die gesamte axiale Breite des Schiebenockens 7, also sowohl über die Zentrierungsabschnitte 16 als auch über den Drehmomentübertragungsabschnitt 17 desselben.
  • Die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 verfügen über einen Kopfradius R3 (siehe 3), der größer ist als ein Kopfradius R2 (siehe 3) der Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 der Einlassnockenwelle 6.
  • Ein Kopfradius R1 der in die radial innere Fläche 19 des Schiebenockens 7 eingebrachten Nuten 24 (siehe 5) ist größer als der Kopfradius R3 der Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6, wobei auch die Umfangsbreite dieser Nuten 24 größer ist als die Umfangsbreite der Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6, sodass bei der Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6, in welcher die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 in die Nuten 24 zumindest temporär eingreifen, mit Radialspiel in den Nuten 24 positioniert sind.
  • Nach vollendeter Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 sind die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 aus den Nuten 24 des Schiebenockens 7 heraus bewegt und liegen nahezu ohne Radialspiel an der inneren Fläche 19 des Schiebenockens 7 an.
  • Wie bereits ausgeführt, sind im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Zentrierungsabschnitte 16 vorhanden, die in Axialrichtung gesehen voneinander beabstandet sind, wobei zwischen den beiden Zentrierungsabschnitten 16 der Drehmomentübertragungsabschnitt 17 vorhanden ist. Wie am besten 2 entnommen werden kann, ist zwischen dem in 2 linken Zentrierungsabschnitt 16 und dem Drehmomentübertragungsabschnitt 17 ein Freigangabschnitt 25 an der Einlassnockenwelle 6 ausgebildet, dessen Radius kleiner ist als ein Kopfradius der Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 des Schiebenockens 7. Eine axiale Breite des Freigangabschnitts 25 der Einlassnockenwelle 6 ist zumindest so groß wie die axiale Breite der Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 des Schiebenockens 7.
  • Durch die obige Ausgestaltung von Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7 wird insbesondere für das gezeigte Ausführungsbeispiel die in 6a bis 6c verdeutlichte Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 gewährleistet, wobei gemäß 6a der Schiebenocken 7 ausgehend von der linken Seite der Einlassnockenwelle 6 auf die Einlassnockenwelle 6 in Axialrichtung (siehe Pfeil A1 in 6a) um einen ersten Betrag aufgeschoben wird, nämlich derart, dass hierbei die Zentrierungsvorsprünge 18 des linken Zentrierungsabschnitts 16 in die Nuten 24 des Schiebenockens 7 mit Radialspiel eingreifen, sodass ausgehend von der linken Seite der Schiebenocken 7 einfach axial auf die Einlassnockenwelle 6 bis zu der in 6a gezeigten Relativposition zwischen Schiebenocken 7 und Einlassnockenwelle 6 aufgeschoben werden kann.
  • In der in 6a gezeigten Relativposition zwischen Schiebenocken 7 und Einlassnockenwelle 6 greifen dann die Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 des Schiebenockens 7 in den Freigangabschnitt 25 der Einlassnockenwelle 6 mit Radialspiel ein. Nach erfolgtem axialem Aufschieben des Schiebenockens 7 auf die Einlassnockenwelle 6 um den ersten Betrag haben Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 des Schiebenockens 7 passiert.
  • Zur weiteren Montage des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 erfolgt dann gemäß 6b eine Relatiwerdrehung (siehe Pfeil U in 6b) zwischen Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7, insbesondere durch Verdrehen der Einlassnockenwelle 6. In Folge dieser Relatiwerdrehung, bei welcher die Drehmomentübertragungsvorsprünge (20, 22) und Drehmomentübertragungsvertiefungen (23, 21) von Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7 noch nicht in Eingriff sind, werden die Drehmomentübertragungsvorsprünge 22 des Schiebenockens 7 derart relativ zu den Drehmomentübertragungsvertiefungen 23 der Einlassnockenwelle 6 bzw. die Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 der Einlassnockenwelle 6 relativ zu den Drehmomentübertragungsvertiefungen 21 des Schiebenockens 7 ausgerichtet, dass nachfolgend der Schiebenocken 7 in axialer Richtung (siehe Pfeil A2 in 6c) weiter auf die Einlassnockenwelle 6 um einen zweiten Betrag aufgeschoben werden kann, wobei in Folge dieser relativen Verdrehung zwischen Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7 die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 aus den Nuten 24 des Schiebenockens 7 heraus bewegt werden und dann nahezu ohne Radialspiel an der inneren Fläche 19 des Schiebenockens 7 zur Anlage kommen. Nach erfolgtem axialem Aufschieben des Schiebenockens 7 auf die Einlassnockenwelle 6 um den zweiten Betrag stehen die Drehmomentübertragungsvorsprünge (20, 22) und Drehmomentübertragungsvertiefungen (23, 21) von Einlassnockenwelle 6 und Schiebenocken 7 in Eingriff.
  • Wie 7 entnommen werden kann, die einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb im Bereich einer Einlassnockenwelle 6 und eines auf der Einlassnockenwelle 6 positionierten Schiebenockens 7 zeigt, verfügen die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 nicht nur über einen größeren Kopfradius R3 als der Kopfradius R2 der Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 derselben, vielmehr verfügen die Zentrierungsvorsprünge 18 der Einlassnockenwelle 6 auch über eine größere Umfangsbreite als die Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 derselben.
  • Die Umfangsbreite der Nuten 24 des jeweiligen Schiebnockens 7 ist demnach größer, vorzugweise ein Vielfaches größer, als die Umfangsbreite der Drehmomentübertragungsvorsprünge 20 der jeweiligen Einlassnockenwelle 6.
  • Im Bereich des Drehmomentübertragungsabschnitts 17 besteht zwischen den Drehmomentübertragungsvorsprüngen 20, 22 und Drehmomentübertragungsvertiefungen 21, 23 jeweils ein Radialspiel, jedoch nahezu kein Umfangsspiel, sodass im Bereich des Drehmomentübertragungsabschnitts 17 Flanken 26 der Drehmomentübertragungsvorsprünge 20, 22 und Drehmomentübertragungsvertiefungen 21, 23 in Umfangsrichtung nahezu spielfrei aneinander liegen.
  • Die Zentrierung des Schiebenockens 7 auf der Einlassnockenwelle 6 wird demnach als Kopfzentrierung und die Drehmomentübertragung als Flankenzentrierung ausgeführt. Diese Bereiche bzw. Abschnitte sind axial voneinander beabstandet und demnach räumlich und funktional voneinander getrennt.
  • Zwischen den Nuten 24 des Schiebennockens 7 im Bereich der Zentrierungsabschnitte 16 sind zylindrische Flächen mit einer relativ großen Umfangserstreckung ausgeführt, an welchen der Schiebenocken 7 zur Bearbeitung sicher und zuverlässig aufgenommen bzw. gespannt werden kann, sodass zur Bearbeitung des Schiebennockens 7 insbesondere im Bereich der Hubkurven 14 exakte Bezugspunkte bereitgestellt werden können. Dadurch kann ein Schiebenocken 7 für den erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit geringem Aufwand und hoher Genauigkeit gefertigt werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Zylinderkopf
    2
    Zylinderkopfdeckel
    3
    Zylinderkopfunterteil
    4
    Nockenwellengehäuse
    5
    Einlassventil
    6
    Einlassnockenwelle, Nockenwelle
    7
    Schiebenocken
    8
    Radiallagereinrichtungen
    9
    Lagerringkörper
    10
    Lagerdeckel
    11
    Rollenschlepphebel
    12
    Kulissenabschnitt
    13
    Nockenabschnitt
    14
    Nockenbahn
    15
    Nut
    16
    Zentrierungsabschnitt
    17
    Drehmomentübertragungsabschnitt
    18
    Zentrierungsvorsprung
    19
    Fläche
    20
    Drehmomentübertragungsvorsprung
    21
    Drehmomentübertragungsvertiefung
    22
    Drehmomentübertragungsvorsprung
    23
    Drehmomentübertragungsvertiefung
    24
    Nut
    25
    Freigangabschnitt
    26
    Flanke

Claims (8)

  1. 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, 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 nach erfolgter Montage an einer radial inneren Fläche (19) des jeweiligen Schiebenockens (7) anliegen, axial beabstandet von dem Zentrierungsabschnitt (16) für die Drehmomentübertragung zwischen der jeweiligen Nockenwelle (6) und dem jeweiligen Schiebenocken (7) ein Drehmomentübertragungsabschnitt (17) ausgebildet ist und an der jeweiligen Nockenwelle (6) axial zwischen dem Zentrierungsabschnitt (16) und dem Drehmomentübertragungsabschnitt (17) ein Freigangabschnitt (25) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in die radial innere Fläche (19) eines Zentrierungsabschnitts (16) des jeweiligen Schiebenockens (7), an welcher die Zentrierungsvorsprünge (18) nach erfolgter Montage 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 und die sich über die gesamte axiale Breite des Schiebenockens (7) im Bereich des Zentrierungsabschnitts (16) des Schiebenockens (7) und eines Drehmomentübertragungsabschnitts (17) des Schiebenockens (7) erstrecken, sodass zur Montage des jeweiligen Schiebenockens (7) auf der jeweiligen Nockenwelle (6) derselbe zunächst auf die jeweilige Nockenwelle (6) um einen ersten Betrag axial aufschiebbar und anschließend nach einer Relativverdrehung zwischen Schiebenocken (7) und Nockenwelle (6) weiter um einen zweiten Betrag auf die jeweilige Nockenwelle (6) axial aufschiebbar ist.
  2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentübertragungsabschnitt (17) derart ausgebildet ist, dass über einen äußeren Umfang der jeweiligen Nockenwelle (6) verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge (20) nach erfolgter Montage in Drehmomentübertragungsvertiefungen (21) des jeweiligen Schiebenockens (7) und über einen inneren Umfang des jeweiligen Schiebenockens (7) verteilte Drehmomentübertragungsvorsprünge (22) nach erfolgter Montage in Drehmomentübertragungsvertiefungen (23) der jeweiligen Nockenwelle (6) jeweils eingreifen.
  3. Ventiltrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kopfradius (R3) der Zentrierungsvorsprünge (18) der jeweiligen Nockenwelle (6) größer ist als ein Kopfradius (R2) der Drehmomentübertragungsvorsprünge (20) der jeweiligen Nockenwelle (6), und dass ein Kopfradius (R1) der in die radial innere Fläche (19) des jeweiligen Schiebenockens (7) eingebrachten Nuten (24) größer ist als der Kopfradius (R3) der Zentrierungsvorsprünge (18) der jeweiligen Nockenwelle (6).
  4. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Freigangabschnitt (25) an der jeweiligen Nockenwelle (6) axial zwischen Zentrierungsvorsprüngen (18) des Zentrierungsabschnitts (16) der Nockenwelle (6) und Drehmomentübertragungsvorsprüngen (20) des Drehmomentübertragungsabschnitts (17) der Nockenwelle (6) ausgebildet ist, wobei ein Radius des Freigangabschnitts (25) kleiner ist als ein Kopfradius von Drehmomentübertragungsvorsprüngen (22) des auf der Nockenwelle (6) montierten Schiebenockens (7).
  5. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine axiale Breite des Freigangabschnitts (25) der jeweiligen Nockenwelle (6) zumindest so groß ist wie eine axiale Breite der Drehmomentübertragungsvorsprünge (22) des jeweiligen Schiebenockens (7).
  6. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Drehmomentübertragungsabschnitt (17) sowohl im Bereich eines Kopfkreises als auch im Bereich eine Fußkreises zwischen den Drehmomentübertragungsvorsprüngen (20, 22) und den Drehmomentübertragungsvertiefungen (21, 23) ein Radialspiel besteht, wohingegen seitliche Flanken (26) der Drehmomentübertragungsvorsprünge (20, 22) und der Drehmomentübertragungsvertiefungen (21, 23) in Umfangsrichtung aneinander liegen.
  7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsbreite der Zentrierungsvorsprünge (18) der jeweiligen Nockenwelle (6) größer ist als eine Umfangsbreite der Drehmomentübertragungsvorsprünge (20) der jeweiligen Nockenwelle (6).
  8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umfangsbreite der Nuten (24) des jeweiligen Schiebnockens (7) größer ist als eine Umfangsbreite der Drehmomentübertragungsvorsprünge (20) der jeweiligen Nockenwelle (6).
DE102011001661.9A 2011-03-30 2011-03-30 Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine Active DE102011001661B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011001661.9A DE102011001661B4 (de) 2011-03-30 2011-03-30 Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011001661.9A DE102011001661B4 (de) 2011-03-30 2011-03-30 Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102011001661A1 DE102011001661A1 (de) 2012-10-04
DE102011001661B4 true DE102011001661B4 (de) 2019-03-21

Family

ID=46844640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102011001661.9A Active DE102011001661B4 (de) 2011-03-30 2011-03-30 Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102011001661B4 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012109690A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Schiebenockenanordnung zur variablen Betätigung von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine
JP6056485B2 (ja) * 2013-01-11 2017-01-11 スズキ株式会社 内燃機関の可変動弁装置
DE102014116207A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Verfahren zur Montage eines Nockenwellenmoduls
DE102016222713B4 (de) * 2016-11-18 2022-02-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Nockenwelle mit Nockenstück mit reduzierter Zähnezahl
DE102019105457A1 (de) * 2019-03-04 2020-09-10 Thyssenkrupp Ag Nockenwelle, Kraftfahrzeug und Verfahren zum Montieren einer Nockenwelle

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2290599A (en) 1994-06-17 1996-01-03 T & N Technology Ltd Assembled camshaft
DE19611641C1 (de) 1996-03-25 1997-06-05 Porsche Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102007027979A1 (de) 2007-06-19 2009-01-02 Audi Ag Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen-Tunnellager
DE102008035935A1 (de) 2008-07-31 2010-02-11 Audi Ag Zahnwellenverbindung und Ventiltrieb mit Zahnwellenverbindung zwischen einer Nockenwelle und verschiebbaren Nockenträgern
DE102008053723A1 (de) * 2008-10-29 2010-05-06 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Nockenwelle und Herstellverfahren hierzu
DE102008064340A1 (de) * 2008-12-20 2010-06-24 Audi Ag Ventiltrieb mit radialer Nockenträgerführung auf zylindrischen Abschnitten einer Grundnockenwelle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2290599A (en) 1994-06-17 1996-01-03 T & N Technology Ltd Assembled camshaft
DE19611641C1 (de) 1996-03-25 1997-06-05 Porsche Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102007027979A1 (de) 2007-06-19 2009-01-02 Audi Ag Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit Nockenwellen-Tunnellager
DE102008035935A1 (de) 2008-07-31 2010-02-11 Audi Ag Zahnwellenverbindung und Ventiltrieb mit Zahnwellenverbindung zwischen einer Nockenwelle und verschiebbaren Nockenträgern
DE102008053723A1 (de) * 2008-10-29 2010-05-06 Neumayer Tekfor Holding Gmbh Nockenwelle und Herstellverfahren hierzu
DE102008064340A1 (de) * 2008-12-20 2010-06-24 Audi Ag Ventiltrieb mit radialer Nockenträgerführung auf zylindrischen Abschnitten einer Grundnockenwelle

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011001661A1 (de) 2012-10-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011054218B4 (de) Brennkraftmaschine und Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102008053723B4 (de) Gebaute Nockenwelle
DE102010004591B4 (de) Gebauter Nockenträger für Ventiltrieb
DE102011001661B4 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
WO2020193560A1 (de) Schiebenockensystem und motor
DE68903938T2 (de) Doppelsynchronisiervorrichtung mit integrierter axialer verriegelung.
DE3329940A1 (de) Differential
DE102013007741A1 (de) Nockenwelle
DE102011001659B4 (de) Vetiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102012016672A1 (de) Brennkraftmaschine mit einem Ventiltrieb
DE102011000510B4 (de) Schiebenockensystem mit Linearlager
DE102011000511A1 (de) Schiebenockensystem mit Rasteinrichtung
DE102017219287A1 (de) Ventiltrieb für ein Ventil einer Brennkraftmaschine mit einer Arretierungsvorrichtung und einer Verspannungsvorrichtung
DE102011001288B4 (de) Brennkraftmaschine
DE102013225865B4 (de) Nockenwelle
EP2744987B1 (de) Nockenwelle für den ventiltrieb einer brennkraftmaschine
DE102011001660B4 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102012016356A1 (de) Verstellbare Nockenwelle und Verbrennungsmotor
DE102016208392A1 (de) Nockenwelle
DE102011085707A1 (de) Vorrichtung zur Veränderung der Ventilhubcharakteristik eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
DE102011001124B4 (de) Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine
DE102020210264A1 (de) Sensorrad mit Arretierabschnitt, Sensorsystem und Schiebenockensystem mit Sensorrad
DE102012008219B4 (de) Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE102012209535A1 (de) Nockenwelle
DE102012001303A1 (de) Verstellwellenbetätigung eines Ventiltriebs für Brennkraftmaschinen zur Betätigung von Gaswechselventilen

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final