DE102011116117B4 - Valve drive device for an internal combustion engine - Google Patents
Valve drive device for an internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011116117B4 DE102011116117B4 DE102011116117.5A DE102011116117A DE102011116117B4 DE 102011116117 B4 DE102011116117 B4 DE 102011116117B4 DE 102011116117 A DE102011116117 A DE 102011116117A DE 102011116117 B4 DE102011116117 B4 DE 102011116117B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- link
- drive device
- cam
- valve drive
- switching
- 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
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque 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
Abstract
Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten Nockenelement (10, 11, 12) zur Betätigung von zumindest einem Gaswechselventil und mit einer Ventilhubumschalteinheit (13), die zumindest ein drehfest gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnetes Kulissenelement (14), das wenigstens eine Schaltkulisse (15, 16, 17) ausbildet, und zumindest ein drehfest mit dem zumindest einen Nockenelement (10, 11, 12) verbundenes Kulisseneingriffselement (18, 19, 20) zur Wirkverbindung mit der zumindest einen Schaltkulisse (15, 16, 17) aufweist, die in Wirkverbindung dazu vorgesehen sind, eine Drehbewegung des zumindest einen Nockenelements (10, 11, 12) in eine axiale Verschiebebewegung des zumindest einen Nockenelements (10, 11, 12) umzusetzen, wobei das zumindest eine Nockenelement (10, 11, 12) das Kulissenelement (14) zumindest teilweise umschließt, und wobei die Ventiltriebvorrichtung zumindest eine Betätigungsmechanik (22, 23) aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Kulisseneingriffselement (18, 19, 20) selbstständig in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse (15, 16, 17) zu bringen.Valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one rotatably but axially displaceably mounted cam element (10, 11, 12) for actuating at least one gas exchange valve and with a valve lift switching unit (13), which has at least one link element arranged in a rotationally fixed manner relative to a cylinder head of the internal combustion engine ( 14), which forms at least one shift gate (15, 16, 17), and at least one gate engagement element (18, 19, 20) connected in a rotationally fixed manner to the at least one cam element (10, 11, 12) for operative connection to the at least one shift gate (15 , 16, 17), which are provided in operative connection to convert a rotational movement of the at least one cam element (10, 11, 12) into an axial displacement movement of the at least one cam element (10, 11, 12), wherein the at least one cam element ( 10, 11, 12) at least partially encloses the link element (14), and wherein the valve drive device has at least one actuating mechanism (22, 23) which is intended to independently bring the link engagement element (18, 19, 20) into operative connection with the switching gate ( 15, 16, 17).
Description
Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine of a motor vehicle.
Aus der
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine einfache und kostengünstige Ventiltriebvorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The invention is based in particular on the object of providing a simple and cost-effective valve drive device. It is solved according to the invention by the features of claim 1. Further refinements result from the subclaims.
Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einem drehbar, aber axial verschiebbar gelagerten Nockenelement zur Betätigung von zumindest einem Gaswechselventil und mit einer Ventilhubumschalteinheit, die zumindest ein drehfest gegenüber einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnetes Kulissenelement, das wenigstens eine Schaltkulisse ausbildet, und zumindest ein drehfest mit dem zumindest einen Nockenelement verbundenes Kulisseneingriffselement zur Wirkverbindung mit der Schaltkulisse aufweist, die in Wirkverbindung dazu vorgesehen sind, eine Drehbewegung des Nockenelements in eine axiale Verschiebebewegung des Nockenelements umzusetzen.The invention is based on a valve drive device, in particular for an internal combustion engine of a motor vehicle, with at least one rotatably but axially displaceably mounted cam element for actuating at least one gas exchange valve and with a valve lift switching unit, which has at least one link element arranged in a rotationally fixed manner relative to a cylinder head of the internal combustion engine, which at least forms a switching gate, and has at least one link engagement element which is non-rotatably connected to the at least one cam element for operative connection with the switching gate, which are provided in operative connection to convert a rotational movement of the cam element into an axial displacement movement of the cam element.
Es wird vorgeschlagen, dass das Nockenelement das Kulissenelement zumindest teilweise umschließt. Dadurch kann ein Aufbau der Ventiltriebvorrichtung, insbesondere des Kulissenelements und der Nockenelemente, konstruktiv deutlich vereinfacht werden, wodurch insbesondere Herstellungskosten gesenkt werden können. Durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung kann somit eine einfache und kostengünstige Ventiltriebvorrichtung bereitgestellt werden. Unter „drehbar“, „drehfest“ oder „axial verschiebbar“ soll hier und im Folgenden insbesondere drehbar, drehfest oder axial verschiebbar gegenüber dem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine verstanden werden. Unter „axial“ soll insbesondere axial in Bezug auf eine Hauptrotationsachse des Nockenelements verstanden werden. Unter einem „Kulissenelement“ soll insbesondere ein die Schaltkulisse ausformendes Bauteil verstanden werden. Unter einer „Schaltkulisse“ soll dabei eine Einheit mit wenigstens einer Kulissenbahn, die dazu vorgesehen ist, eine Drehbewegung in eine axiale Verstellkraft umzusetzen, verstanden werden. Unter einer „Kulissenbahn“ soll insbesondere eine Bahn zur zumindest einseitigen, vorzugsweise beidseitigen, Zwangsführung eines Kulisseneingriffselements verstanden werden. Die Kulissenbahn ist vorzugsweise in Form eines Stegs, in Form eines Schlitzes und/oder in Form einer Nut ausgebildet. Das Kulisseneingriffselement ist vorzugsweise in Form eines den Steg umgreifenden Schaltschuhs, in Form eines in den Schlitz eingreifenden Pins und/oder in Form eines in der Nut geführten Pins ausgebildet.It is proposed that the cam element at least partially encloses the link element. As a result, a design of the valve drive device, in particular of the link element and the cam elements, can be significantly simplified in terms of construction, which in particular can reduce manufacturing costs. A design according to the invention can therefore provide a simple and cost-effective valve drive device. “Rotatable”, “rotatable” or “axially displaceable” should be understood here and below to mean in particular rotatable, non-rotatable or axially displaceable relative to the cylinder head of the internal combustion engine. “Axial” should be understood in particular to mean axially in relation to a main axis of rotation of the cam element. A “gate element” is to be understood in particular as a component that forms the shift gate. A “switch gate” is to be understood as a unit with at least one gate track that is intended to convert a rotary movement into an axial adjustment force. A “slide track” is to be understood in particular as a path for at least one-sided, preferably both-sided, forced guidance of a slide engagement element. The slide track is preferably designed in the form of a web, in the form of a slot and/or in the form of a groove. The link engagement element is preferably designed in the form of a switching shoe encompassing the web, in the form of a pin engaging in the slot and/or in the form of a pin guided in the groove.
Die Ventiltriebvorrichtung umfasst zumindest eine Betätigungsmechanik, die dazu vorgesehen ist, das Kulisseneingriffselement selbstständig in Wirkverbindung mit der Schaltkulisse zu bringen. Dadurch kann auf eine externe Ansteuerung der Kulisseneingriffselemente verzichtet werden, wodurch eine besonders einfache Ausgestaltung der Nockenelemente, mit denen die Kulisseneingriffselemente verbunden sind, erreicht werden kann. Unter „selbstständig“ soll dabei insbesondere unabhängig von einer externen Betätigungsaktuatorik und insbesondere unabhängig von einer externen Ansteuerung verstanden werden.The valve drive device comprises at least one actuation mechanism which is intended to independently bring the link engagement element into operative connection with the switching gate. This means that external control of the link engagement elements can be dispensed with, whereby a particularly simple design of the cam elements to which the link engagement elements are connected can be achieved. “Independent” should be understood to mean in particular independent of an external actuation actuator and in particular independent of an external control.
Vorzugsweise ist das zumindest eine Nockenelement zumindest teilweise in Form eines Hohlwellenstücks ausgebildet. Dadurch kann das Kulissenelement zumindest in einer Querschnittsebene vollständig innerhalb des Nockenelements angeordnet werden, wodurch eine besonders einfache Ausbildung des Kulissenelements erreicht werden kann.Preferably, the at least one cam element is at least partially designed in the form of a hollow shaft piece. As a result, the link element can be arranged completely within the cam element, at least in a cross-sectional plane, whereby a particularly simple design of the link element can be achieved.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kulissenelement das zumindest eine Nockenelement zumindest teilweise durchsetzt. Dadurch kann das Kulissenelement besonders vorteilhaft in dem Nockenelement angeordnet werden.It is further proposed that the link element at least partially penetrates the at least one cam element. As a result, the link element can be arranged particularly advantageously in the cam element.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung sind wenigstens die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement innerhalb des Nockenelements angeordnet. Dadurch sind die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement gegenüber einer Umgebung durch das Nockenelement abgeschirmt, wodurch die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement besonders vorteilhaft geschützt sind. Zudem kann dadurch eine definierte Schmierung für die Schaltkulisse und das Kulisseneingriffselement realisiert werden.In a particularly advantageous embodiment, at least the switching gate and the gate engagement element are arranged within the cam element. As a result, the switching gate and the gate engagement element are shielded from the environment by the cam element, whereby the switching gate and the gate engagement element are particularly advantageously protected. In addition, defined lubrication for the shift gate and the gate engagement element can be achieved.
Vorzugsweise weist das Kulissenelement zumindest im Bereich der Schaltkulisse eine zylinderförmige Mantelfläche auf. Dadurch kann die Schaltkulisse vorteilhaft in das Kulissenelement eingebracht werden. Unter einer „zylinderförmigen Mantelfläche“ soll dabei insbesondere eine radial nach außen gewandte Oberfläche des Kulissenelements verstanden werden, wobei das Kulissenelement in einer Querschnittsebene senkrecht zu der Hauptrotationsachse eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist. In an die Schaltkulissen angrenzenden Bereichen kann das Kulissenelement grundsätzlich eine von der Zylinderform abweichende Mantelfläche aufweisen.The link element preferably has a cylindrical lateral surface at least in the area of the switching gate. As a result, the switching gate can be advantageously incorporated into the link element. A “cylindrical lateral surface” is to be understood in particular as a surface of the link element that faces radially outwards, with the link element having a circular cross-sectional area in a cross-sectional plane perpendicular to the main axis of rotation. In areas adjacent to the switching gates, the gate element can basically have a lateral surface that deviates from the cylindrical shape.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Kulissenelement einstückig ausgeführt ist und zumindest zwei Kulissenbahnen der Schaltkulisse ausbildet. Dadurch kann das Kulissenelement konstruktiv besonders einfach hergestellt werden. Unter „einstückig“ soll insbesondere zumindest stoffschlüssig verbunden verstanden werden, beispielsweise durch einen Schweißprozess, einen Klebeprozess, einen Anspritzprozess und/oder einen anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Prozess, und/oder vorteilhaft in einem Stück geformt verstanden werden, wie beispielsweise durch eine Herstellung aus einem Guss und/oder durch eine Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren und vorteilhaft aus einem einzelnen Rohling.It is further proposed that the link element is made in one piece and forms at least two link tracks of the switching gate. As a result, the link element can be manufactured in a particularly simple manner. “In one piece” should in particular be understood to be at least materially connected, for example by a welding process, an adhesive process, a molding process and/or another process that appears sensible to the person skilled in the art, and/or advantageously understood to be formed in one piece, such as for example by a Production from a single casting and/or by production in a single or multi-component injection molding process and advantageously from a single blank.
Die Ventiltriebvorrichtung weist vorteilhafterweise zumindest ein zweites Nockenelement auf, das von dem Kulissenelement vollständig durchsetzt ist. Dadurch können zwei koaxial angeordnete Nockenelemente besonders einfach mittels eines Steuerkulissenelements geschaltet werden. Zudem kann eine hohe Bauteilgleichheit insbesondere bei den Nockenelementen erreicht werden. Unter „vollständig durchsetzt“ soll dabei insbesondere verstanden werden, dass das Kulissenelement in axialer Richtung durch das Nockenelement hindurchgreift.The valve drive device advantageously has at least one second cam element, which is completely penetrated by the link element. As a result, two coaxially arranged cam elements can be switched particularly easily using a control link element. In addition, a high degree of component uniformity can be achieved, particularly in the cam elements. “Completely penetrated” is intended to mean in particular that the link element extends through the cam element in the axial direction.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das einstückig ausgebildete Kulissenelement zumindest eine zweite Kulissenbahn für das zweite Nockenelement ausbildet. Dadurch kann eine Ausgestaltung des Kulissenelements weiter vereinfacht werden, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine mehr als zwei koaxial angeordnete Nockenelemente aufweist und das Kulissenelement mehr als zwei Kulissenbahnen aufweist.In addition, it is proposed that the integrally formed link element forms at least a second link track for the second cam element. As a result, a design of the link element can be further simplified, in particular if the internal combustion engine has more than two coaxially arranged cam elements and the link element has more than two link tracks.
Vorzugsweise ist das Kulissenelement axial verschiebbar und die Ventilhubumschalteinheit weist zum Umschalten des Ventilhubs mittels des Kulissenelements lediglich einen Stellaktuator, der zum Verschieben des Kulissenelements vorgesehen ist, auf. Dadurch kann auf eine aufwendige Steuerung, insbesondere der einzelnen Kulisseneingriffselemente, verzichtet werden, wodurch eine kostengünstige und einfache Steuerung erreicht werden kann. Zudem kann der Stellaktuator, der lediglich zum Verschieben des Kulissenelements vorgesehen sein muss, konstruktiv einfach und damit kostengünstig ausgestaltet werden.Preferably, the link element is axially displaceable and the valve lift switching unit has only one actuator for switching the valve lift by means of the link element, which is provided for moving the link element. As a result, complex control, in particular of the individual link engagement elements, can be dispensed with, meaning that cost-effective and simple control can be achieved. In addition, the actuator, which only needs to be provided for moving the link element, can be designed to be structurally simple and therefore cost-effective.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das zumindest eine Nockenelement lediglich einem einzigen Zylinder zugeordnet ist. Dadurch kann für jeden Zylinder eine individuelle Umschaltung realisiert werden, wodurch insbesondere bei einer Brennkraftmaschine, bei der benachbarte Zylinder unterschiedliche Ventilöffnungszeiten aufweisen, eine einfache Ausgestaltung erreicht werden kann. Zudem können dabei die Nockenelemente der einzelnen Zylinder eine hohe Bauteilgleichheit aufweisen, wodurch eine kostengünstige Fertigung der Nockenelemente realisiert werden kann. Insbesondere ist es denkbar, für unterschiedlichste Brennkraftmaschinen, beispielweise Vierzylinder-Reihenmotoren und Sechszylinder-V-Motoren, gleiche Rohlinge für die Nockenelemente zu verwenden und die Nocken lediglich mit unterschiedlichen Nockenkonturen zu versehen.In addition, it is proposed that the at least one cam element is assigned to only a single cylinder. As a result, an individual switchover can be implemented for each cylinder, whereby a simple design can be achieved, particularly in an internal combustion engine in which adjacent cylinders have different valve opening times. In addition, the cam elements of the individual cylinders can have a high degree of component uniformity, which means that the cam elements can be manufactured cost-effectively. In particular, it is conceivable to use the same blanks for the cam elements for a wide variety of internal combustion engines, for example four-cylinder in-line engines and six-cylinder V-engines, and to simply provide the cams with different cam contours.
Ferner wird eine Brennkraftmaschine mit einer erfindungsgemäßen Ventiltriebvorrichtung vorgeschlagen, wodurch Kosten bei einer Herstellung der Brennkraftmaschine gesenkt werden können.Furthermore, an internal combustion engine with a valve drive device according to the invention is proposed, whereby costs can be reduced when producing the internal combustion engine.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following drawing description. An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. The drawing, description and claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will also expediently consider the features individually and combine them into further sensible combinations.
Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind drehbar, aber axial verschiebbar in einem Zylinderkopf gelagert. Durch eine axiale Verschiebebewegung der Nockenelemente 10, 11, 12 gegenüber den Gaswechselventilen kann ein nicht näher dargestellter Nockenfolger von dem einen der Teilnocken 26, 27 auf den anderen der Teilnocken 26, 27 verschoben werden. Entsprechend einem Ventilhub, für den der entsprechende Teilnocken 26, 27 vorgesehen ist, wird dann das entsprechende Gaswechselventil mit einem Vollhub, einem Teilhub oder einem Nullhub beaufschlagt. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen dabei diskrete Schaltstellungen auf, die den einzelnen Teilnocken 26, 27 zugeordnet sind.The
Die dargestellten Nockenelemente 10, 11, 12 können grundsätzlich für eine Einlassseite oder eine Auslassseite vorgesehen sein. Die Brennkraftmaschine, für die die dargestellte Ventiltriebvorrichtung vorgesehen ist, umfasst an der Einlassseite und/oder an der Auslassseite jeweils mehrere Gaswechselventile je Zylinder. Die darstellten Nockenelemente 10, 11 sind jeweils zur Betätigung von zwei Gaswechselventilen, die dem gleichen Zylinder zugeordnet sind, vorgesehen. Die Nocken 25 der jeweiligen Nockenelemente 10, 11, 12 sind dabei jeweils für die Gaswechselventile eines einzigen Zylinders vorgesehen, d.h. in montiertem Zustand ist jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 genau einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet und betätigt die an der Einlassseite oder Auslassseite des Zylinders angeordneten Gaswechselventile. Eine Anzahl der Nockenelemente 10, 11, 12 entspricht somit einer Anzahl von Zylindern der Brennkraftmaschine. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11, 12 sind drehfest, aber axial gegeneinander verschiebbar miteinander verbunden und bilden eine Nockenwelle aus.The
Um die Nockenelemente 10, 11, 12 axial zu verschieben, umfasst die Ventiltriebvorrichtung eine Ventilhubumschalteinheit 13. Die Ventilhubumschalteinheit 13 umfasst ein drehfest angeordnetes Kulissenelement 14, das Schaltkulissen 15, 16, 17 für die einzelnen Nockenelemente 10, 11, 12 ausbildet. Weiter umfasst die Ventilhubumschalteinheit 13 zur Wirkverbindung mit den Schaltkulissen 15, 16, 17 vorgesehene Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20, die jeweils mit einem der Nockenelemente 10, 11, 12 verbunden sind. Eine Anzahl der Schaltkulissen 15, 16, 17 und eine Anzahl der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 ist dabei gleich wie die Anzahl der Nockenelemente 10, 11, 12. Grundsätzlich ist auch eine Ausgestaltung mit weniger oder mehr als den drei dargestellten Nockenelemente 10, 11, 12 denkbar, beispielsweise bei einem Reihenmotor mit vier, fünf oder sechs Zylindern und entsprechend vielen Nockenelementen.In order to axially displace the
Die Schaltkulissen 15, 16, 17 in Wirkverbindung mit den Kulisseneingriffselementen 18, 19, 20 sind dazu vorgesehen, eine Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11, 12 um ihre Hauptrotationsachse 28 in die axiale Verschiebebewegung entlang der Hauptrotationsachse 28 umzusetzen. Zum Verschieben der Nockenelemente 10, 11, 12 umfassen die Schaltkulissen 15, 16, 17 jeweils zwei Kulissenbahnen. Die erste Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zugeordnete Nockenelement 10, 11, 12 entlang einer ersten Schaltrichtung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung zu verschieben. Die zweite Kulissenbahn ist dazu vorgesehen, das der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zugeordnete Nockenelement 10, 11, 12 entlang einer zweiten Schaltrichtung von der zweiten Schaltstellung in die erste Schaltstellung zu verschieben.The switching
Die Kulissenbahnen weisen zumindest in Teilbereichen eine axiale Schrägstellung auf. Wenn eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in die entsprechende Schaltkulisse 15, 16, 17 eingespurt ist, bewirkt eine Drehung des Nockenelements 10, 11, 12 um die Hauptrotationsachse 28, dass auf das Nockenelement 10, 11, 12 eine Kraft wirkt, die zur Verschiebung des Nockenelements 10, 11, 12 entlang der Hauptrotationsachse 28 führt. Die Kulissenbahnen in Wirkverbindung mit den Kulisseneingriffselementen 18, 19, 20 wirken dabei in Form eines Umsetzgetriebes zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung.The slide tracks have an axial inclination at least in some areas. If one of the
Das Kulissenelement 14 ist größtenteils radial innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12 angeordnet. Die Nockenelemente 10, 11, 12 umschließen das Kulissenelement 14. Die Nockenelemente 10, 11, 12 sind in Form von Hohlwellenstücken ausgebildet. Das Kulissenelement 14 durchsetzt die Nockenelemente 11, 12 vollständig und das in axialer Richtung außen angeordnete Nockenelement 10 teilweise. Die Schaltkulissen 15, 16, 17 und die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12, d.h. in einem von den Nockenelementen 10, 11, 12 umspannten Innenraum, angeordnet.The
Das Kulissenelement 14 ist in Form einer Welle ausgebildet. In Bereichen, in denen es die Schaltkulissen 15, 16, 17 aufweist, weist das Kulissenelement 14 eine nach außen orientierte zylinderförmige Mantelfläche 21 auf, in die die Schaltkulissen 15, 16, 17 eingebracht sind. Die Kulissenbahnen sind damit nach außen gewandt. Die Kulissenbahnen sind als Nuten ausgeführt, die in das Kulissenelement 14 eingebracht sind. In Bezug auf den Zylinderkopf ist das Kulissenelement 14 drehfest angeordnet.The
Das Kulissenelement 14, das die Schaltkulissen 15, 16, 17 mit den Kulissenbahnen ausbildet, ist einstückig ausgeführt. Das Kulissenelement 14 bildet dabei die Schaltkulissen 15, 16, 17 für sämtliche, koaxial angeordnete Nockenelemente 10, 11, 12 aus. Das Kulissenelement 14 ist als ein Guss- und/oder Schmiedebauteil ausgebildet und wird aus einem einzigen Rohling geformt. Anschließend werden die Schaltkulissen 15, 16, 17 eingebracht. Die Schaltkulissen 15, 16, 17 werden damit mittels eines spanabhebenden Verfahrens, insbesondere durch Fräsen, eingebracht.The
Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind an einem Innenumfang 29 der Nockenelemente 10, 11, 12 angeordnet. Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind als Pins ausgebildet, die in den Kulissenbahnen der Schaltkulissen 15, 16, 17 beidseitig geführt werden. Die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sind drehfest mit dem jeweiligen Nockenelement 10, 11, 12 verbunden, können aber entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung, die in Bezug auf die Hauptrotationsachse 28 in radialer Richtung verläuft, verschoben werden. Jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 weist dabei genau eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 auf. Jedem der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 und damit auch jedem der Nockenelemente 10, 11 12 ist wiederum genau eine der Schaltkulissen 15, 16, 17, die jeweils alle eine gleiche Anzahl von Kulissenbahnen aufweisen, zugeordnet.The
Um die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in Eingriff mit der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16, 17 zu bringen, umfasst die Ventiltriebvorrichtung eine Mehrzahl von Betätigungsmechaniken 22, 23, die jeweils dazu vorgesehen sind, das ihr zugeordnete Kulisseneingriffselement 18, 19 selbstständig, d.h. ohne Ansteuerung eines speziell dafür vorgesehenen Aktuators, in Wirkverbindung mit der entsprechenden Schaltkulisse 15, 16 zu bringen. Eine Betätigungsmechanik für das Kulisseneingriffselement 20 ist dabei in
Das Kulissenelement 14 ist innerhalb der Nockenelemente 10, 11, 12 axial verschiebbar angeordnet, um die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 wahlweise in Eingriff mit der entsprechenden Kulissenbahn für die erste Schaltrichtung oder in Eingriff mit der Kulissenbahn für die zweite Schaltrichtung zu bringen. Zur Umschaltung des Ventilhubs umfasst die Ventiltriebvorrichtung einen einzelnen Stellaktuator 24, der dazu vorgesehen ist, das Kulissenelement 14 axial zu verschieben. Das Kulissenelement 14 weist zwei Schaltstellungen auf, die den Schaltstellungen der Nockenelemente 10, 11, 12 entsprechen.The
Wird das Kulissenelement 14 ausgehend von einem Betriebszustand, in dem sämtliche Nockenelemente 10, 11, 12 der Ventiltriebvorrichtung in die erste Schaltstellung geschaltet sind, von seiner ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung geschaltet, sind die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 sämtlicher Nockenelemente 10, 11, 12 axial überschneidend mit einem Beginn von jeweils den Kulissenbahnen, die für die Schaltung der Nockenelemente 10, 11, 12 von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung vorgesehen sind, angeordnet. Bei einer Drehbewegung der Nockenelemente 10, 11, 12 greifen daher die Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 in die entsprechende Kulissenbahn ein, sobald ein Drehwinkel des entsprechenden Nockenelements 10, 11, 12 passt, d.h. der Beginn der Kulissenbahn in radialer Richtung fluchtend mit dem Kulisseneingriffselement 18, 19, 20 angeordnet ist.If the
Ein Winkelbereich, während dem das jeweilige Nockenelement 10, 11, 12 verschoben wird, ist dabei durch eine Phasenlage des jeweiligen Kulisseneingriffselements 18, 19, 20 und eine Phasenlage der zugehörigen Schaltkulisse 15, 16, 17 definiert. Da jedes Nockenelement 10, 11, 12 eines der Kulisseneingriffselemente 18, 19, 20 aufweist und einer der Schaltkulissen 15, 16, 17 zugeordnet ist, kann jedes der Nockenelemente 10, 11, 12 bei einem eigenen Drehwinkel verschoben werden. Die Nockenelemente 10, 11, 12 weisen somit jeweils eine individuelle Winkelsensitivität auf.An angular range during which the
Sobald das Kulissenelement 14 mittels des Stellaktuators 24 verschoben wird, werden sämtliche Nockenelemente 10, 11, 12, die mit dem Kulissenelement 14 gekoppelt sind, geschaltet. Die einzelnen Nockenelemente 10, 11, 12 werden dabei automatisch und selbstständig entsprechend der Schaltstellung des Kulissenelements 14 verschoben, sobald das jeweilige Nockenelement 10, 11, 12 den entsprechenden Drehwinkel, bei dem eine Verschiebung des Nockenelements 10, 11, 12 eingeleitet wird, aufweist.As soon as the
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011116117.5A DE102011116117B4 (en) | 2011-10-15 | 2011-10-15 | Valve drive device for an internal combustion engine |
| PCT/EP2012/003711 WO2013053416A1 (en) | 2011-10-15 | 2012-09-05 | Valve operating device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011116117.5A DE102011116117B4 (en) | 2011-10-15 | 2011-10-15 | Valve drive device for an internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102011116117A1 DE102011116117A1 (en) | 2013-04-18 |
| DE102011116117B4 true DE102011116117B4 (en) | 2023-11-09 |
Family
ID=46801436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102011116117.5A Active DE102011116117B4 (en) | 2011-10-15 | 2011-10-15 | Valve drive device for an internal combustion engine |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102011116117B4 (en) |
| WO (1) | WO2013053416A1 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013005532A1 (en) * | 2013-03-30 | 2014-10-02 | Daimler Ag | Valve train device for an internal combustion engine of a motor vehicle |
| DE102013009757A1 (en) * | 2013-06-11 | 2014-12-11 | Daimler Ag | Valve train device for an internal combustion engine |
| DE102015009877A1 (en) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Daimler Ag | Valve train device, internal combustion engine with a valve drive device and method for operating a valve drive device |
| JP6233385B2 (en) * | 2015-10-29 | 2017-11-22 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve mechanism |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4416505A1 (en) | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Cam shaft with turnable cams |
| DE10054623A1 (en) | 2000-11-03 | 2002-05-08 | Audi Ag | Device for changeover of cam pack on camshaft to operate gas exchange valves has actuating element in form of pin movable radially outwards and in extended state interacting with slide tracks in guide section |
| DE102009039733A1 (en) | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine with axially displaceable cam units |
| DE102009017242B4 (en) | 2009-04-09 | 2011-09-22 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009037270B4 (en) * | 2009-08-10 | 2011-04-07 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves |
| DE102009037268B3 (en) * | 2009-08-10 | 2011-04-07 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Variable valve drive for internal combustion engines for actuating gas exchange valves |
-
2011
- 2011-10-15 DE DE102011116117.5A patent/DE102011116117B4/en active Active
-
2012
- 2012-09-05 WO PCT/EP2012/003711 patent/WO2013053416A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4416505A1 (en) | 1994-05-10 | 1995-11-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Cam shaft with turnable cams |
| DE10054623A1 (en) | 2000-11-03 | 2002-05-08 | Audi Ag | Device for changeover of cam pack on camshaft to operate gas exchange valves has actuating element in form of pin movable radially outwards and in extended state interacting with slide tracks in guide section |
| DE102009017242B4 (en) | 2009-04-09 | 2011-09-22 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves |
| DE102009039733A1 (en) | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Valve drive for gas exchange valves of an internal combustion engine with axially displaceable cam units |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013053416A1 (en) | 2013-04-18 |
| DE102011116117A1 (en) | 2013-04-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102011054218B4 (en) | Internal combustion engine and valve train for an internal combustion engine | |
| DE102008061440B3 (en) | Valve gear for actuating gas exchange valves of internal combustion engines | |
| DE102011116653B4 (en) | Valve drive device | |
| EP0595060B1 (en) | Internal combustion engine valve drive | |
| WO2011026562A1 (en) | Valvetrain for gas exchange valves of a combustion engine with axially displaceable cam units | |
| DE102011001711B4 (en) | Valve train for an internal combustion engine and method of manufacturing the same | |
| DE102004037198A1 (en) | Valve gear of an internal combustion engine | |
| WO2011012189A1 (en) | Valve train device | |
| DE19908286B4 (en) | Variable valve control for internal combustion engines | |
| WO2012100855A1 (en) | Sliding cam system having a friction lock | |
| DE102011101400A1 (en) | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves | |
| EP2209973A1 (en) | Valve gear mechanism | |
| DE102013007741A1 (en) | camshaft | |
| DE102011116117B4 (en) | Valve drive device for an internal combustion engine | |
| EP2823160B1 (en) | Internal combustion engine valve train adjustment device | |
| DE10148179A1 (en) | Valve drive with valve stroke reversal for gas exchange valves of 4-stroke IC engines has toothed shaft in center between gas exchange valves, and single undivided cam part | |
| DE102007016209B4 (en) | Valve train for gas exchange valves with axial force reduction in camshaft | |
| WO2013020635A1 (en) | Cam element for a valve-gear device | |
| DE102016212480A1 (en) | Variable valve train of a combustion piston engine | |
| WO2014161620A1 (en) | Valve train mechanism for an internal combustion engine of a motor vehicle | |
| DE102016208392A1 (en) | camshaft | |
| DE102007020129A1 (en) | Room cam valve drive with modified room cam geometry | |
| DE10349898A1 (en) | Valve gear of an internal combustion engine with at least one camshaft | |
| DE102017210661A1 (en) | Valve train device for a multi-cylinder internal combustion engine | |
| DE102013005803A1 (en) | Valve train device for an internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE Owner name: DAIMLER AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: MERCEDES-BENZ GROUP AG, DE Free format text: FORMER OWNER: DAIMLER AG, STUTTGART, DE |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R084 | Declaration of willingness to licence | ||
| R085 | Willingness to licence withdrawn |