DE102017104845B4 - Internal combustion engine with variable-displacement gas exchange valve actuation - Google Patents

Internal combustion engine with variable-displacement gas exchange valve actuation Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen ist ein Verbrennungsmotor mit zwei oder mehr in Reihe angeordneten Zylindern (CYL1 bis CYL4), zwei gleichartigen Gaswechselventilen pro Zylinder (CYL1 bis CYL4) und einer die Gaswechselventile betätigenden Nockenwelle (1, 1'), die eine Trägerwelle (2, 2') und ein darauf drehfest und axial verschiebbares Nockenstück (CP2, CP3, CP4) umfasst, das zwei Nockengruppen axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen hat und Gaswechselventile unmittelbar benachbarter Zylinder hubvariabel betätigt. Dabei soll die Ventilbetätigung des Nockenstücks auf die zwei Gaswechselventile beschränkt sein, die unmittelbar benachbart sind.Proposed is an internal combustion engine with two or more cylinders arranged in series (CYL1 to CYL4), two similar gas exchange valves per cylinder (CYL1 to CYL4) and a camshaft actuating the camshaft valves (1, 1 '), a carrier shaft (2, 2') and a non-rotatably and axially displaceable cam piece (CP2, CP3, CP4), which has two groups of cams of axially adjacent cams with different cam lobes and actuates gas exchange valves of directly adjacent cylinders in a variable-stroke manner. The valve actuation of the cam piece should be limited to the two gas exchange valves, which are immediately adjacent.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle, die eine Trägerwelle und ein darauf drehfest und axial verschiebbares Nockenstück umfasst, das zwei Nockengruppen axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen hat und nur die beiden unmittelbar benachbarten Auslassventile unmittelbar benachbarter Zylinder hubvariabel betätigt, wobei jede Nockengruppe einen Nocken hat, dessen Nockenerhebung einen Auslasshub und einen nachgelagerten Restgashub umfasst.The invention relates to an internal combustion engine with a camshaft comprising a support shaft and a rotatably and axially displaceable cam piece, which has two cam groups axially adjacent cams with different cam lobes and only the two immediately adjacent exhaust valves directly adjacent cylinder actuated variable stroke, each cam group a cam whose cam lobe comprises an exhaust stroke and a downstream residual gas stroke.

Die mit einer derartigen Nockenwelle erzeugte Hubvariabilität an den Gaswechselventilen ist unter anderem aus der DE 196 11 641 C1 bekannt und basiert auf dem mechanischen Grundprinzip, dass die Nocken einer Nockengruppe durch axiales Verschieben des Nockenstücks wechselweise aktiviert und deren unterschiedliche Nockenerhebungen beispielsweise mittels eines Schlepphebels selektiv auf das Gaswechselventil übertragen werden. Hierzu ist das Nockenstück drehfest, jedoch längsverschieblich auf der Trägerwelle angeordnet, wobei zur betriebspunktabhängigen Verschiebung des Nockenstücks üblicherweise axial gegensinnige Kurvenbahnen am Umfang des Nockenstücks verlaufen, in die Aktuatorstifte ortsfest im Verbrennungsmotor angeordneter Aktuatoren wechselweise eingekoppelt werden.The stroke variability generated at the gas exchange valves with such a camshaft is inter alia from DE 196 11 641 C1 is known and based on the mechanical principle that the cams of a cam group alternately activated by axial displacement of the cam piece and their different cam lobes are selectively transmitted to the gas exchange valve, for example by means of a drag lever. For this purpose, the cam piece rotatably, but arranged longitudinally displaceable on the support shaft, wherein the operating point-dependent displacement of the cam piece usually axially opposing cam tracks extend on the circumference of the cam piece, are arranged in the actuator pins stationary in the engine arranged actuators alternately coupled.

Unter Berücksichtigung der Zündfolge des Verbrennungsmotors und der entsprechenden Winkelausrichtung der einzelnen Nockengruppen gegenüber der Trägerwelle sowie in Anbetracht dessen, dass das Verschieben eines Nockenstücks nur während des gemeinsamen Grundkreiswinkels aller Nocken des Nockenstücks technisch sinnvoll ist, umfasst eine solche Nockenwelle üblicherweise so viele Nockenstücke wie Motorzylinder, für deren Gaswechsel die Nockenwelle zuständig ist. So auch im Falle des in der DE 10 2004 011 586 A1 offenbarten Vierzylinder-Reihenmotors mit vier Nockenstücken je Nockenwelle.Taking into account the firing order of the internal combustion engine and the corresponding angular alignment of the individual cam groups relative to the carrier shaft and in view that the displacement of a cam piece only makes sense technically during the common base circle angle of all cams of the cam piece, such a camshaft usually comprises as many cam pieces as engine cylinders, for the gas exchange, the camshaft is responsible. So also in the case of in the DE 10 2004 011 586 A1 disclosed four-cylinder in-line engine with four cam pieces per camshaft.

Gleichwohl ist es Stand der Technik, die gleichartigen Gaswechselventile, also entweder die Einlassventile oder die Auslassventile benachbarter Zylinder durch ein gemeinsames Nockenstück zu betätigen. Beispielsweise ist in der DE 10 2005 006 489 A1 ein gattungsgemäßer Reihenvierzylindermotor vorgeschlagen, bei dem die Gaswechselventile der Zylinder 1 und 2 von einem gemeinsamen ersten Nockenstück und die Gaswechselventile der Zylinder 3 und 4 von einem gemeinsamen zweiten Nockenstück betätigt werden. Die DE 10 2007 057 811 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit drei Zylindern pro Zylinderreihe, wobei die Einlass- oder Auslassventile dieser drei Zylinder von einem gemeinsamen Nockenstück betätigt werden.However, it is state of the art to operate the similar gas exchange valves, so either the intake valves or the exhaust valves of adjacent cylinders by a common cam piece. For example, in the DE 10 2005 006 489 A1 a generic inline four-cylinder engine proposed in which the gas exchange valves of the cylinders 1 and 2 are actuated by a common first cam piece and the gas exchange valves of the cylinders 3 and 4 from a common second cam piece. The DE 10 2007 057 811 A1 discloses an internal combustion engine with three cylinders per cylinder bank, wherein the intake or exhaust valves of these three cylinders are actuated by a common cam piece.

Die DE 10 2005 015 852 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit zwei Auslassventilen pro Zylinder, von denen nur ein Auslassventil hubvariabel betätigt wird.The DE 10 2005 015 852 A1 discloses an internal combustion engine having two exhaust valves per cylinder, of which only one exhaust valve is actuated in a variable-displacement manner.

Die DE 10 2013 114 854 A1 offenbart einen Verbrennungsmotor mit zwei gleichartigen Gaswechselventilen pro Zylinder, die voneinander unabhängig hubvariabel betätigt sind.The DE 10 2013 114 854 A1 discloses an internal combustion engine with two identical gas exchange valves per cylinder, which are independently actuated variable stroke.

Ein Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2012 001 316 A1 bekannt.An internal combustion engine of the type mentioned is from the DE 10 2012 001 316 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Hubvariabilität der gleichartigen Gaswechselventile eines Zylinders erhöht ist.The present invention has for its object to provide an internal combustion engine of the type mentioned, in which the stroke variability of the same gas exchange valves of a cylinder is increased.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. Demnach wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Verbrennungsmotor ein Vierventil-Vierzylinder-Reihenmotor ist, wobei die Nockenwelle drei der Nockenstücke mit zwei Nockengruppen und zwei weitere, axial verschiebbare Nockenstücke umfasst, die mit jeweils nur einer Nockengruppe axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen die verbleibenden Auslassventile des ersten und des vierten Zylinders hubvariabel betätigen.The solution of this problem arises from the features of claim 1. Advantageous developments and refinements can be taken from the subclaims. Accordingly, the object is achieved in that the internal combustion engine is a four-valve four-cylinder in-line engine, wherein the camshaft comprises three of the cam pieces with two groups of cams and two further, axially displaceable cam pieces, each with only one cam group of axially adjacent cams with different cam lobes the remaining Actuate the exhaust valves of the first and fourth cylinders with variable lift.

Die beiden gleichartigen Gaswechselventile, d.h. die beiden Auslassventile eines Zylinders werden nicht von demselben (zylinderübergreifenden) Nockenstück betätigt. Vielmehr wird das von diesem Nockenstück nicht betätigte, zweite Auslassventil von einem weiteren, verschiebbaren Nockenstück betätigt. Wie es später anhand eines Ausführungsbeispiels verdeutlicht ist, ermöglicht diese erfindungsgemäße Architektur des Ventiltriebs bei vergleichsweise geringer Komplexität eine hohe Variabilität der Gaswechselventilbetätigung.The two similar gas exchange valves, i. the two exhaust valves of a cylinder are not actuated by the same (cylinder-spanning) cam piece. Instead, the second outlet valve, which is not actuated by this cam piece, is actuated by a further, displaceable cam piece. As will be clarified later on the basis of an exemplary embodiment, this architecture of the valve drive according to the invention enables a high variability of the gas exchange valve actuation with comparatively low complexity.

Die hubvariabel betätigten Gaswechselventile sind die Auslassventile, wobei jede Nockengruppe einen Nocken hat, dessen Nockenerhebung einen Auslasshub und einen dazu nachgelagerten Restgashub umfasst. Ein derartiger Sekundärhub kann Basis für eine interne Abgasrückführung zwecks schnelleren Katalysatorheizens sein.The lift-variable actuated gas exchange valves are the exhaust valves, each cam group has a cam, the cam lobe comprises a Auslasshub and a residual gas to the downstream. Such a secondary stroke may be the basis for internal exhaust gas recirculation for faster catalyst heating.

Der Verbrennungsmotor ist ein Vierzylinder-Reihenmotor mit Vierventiltechnik, d.h. mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen.The internal combustion engine is a four-cylinder inline engine with four-valve technology, i. with two intake valves and two exhaust valves.

Dabei umfasst die Nockenwelle drei der Nockenstücke mit zwei Nockengruppen und zwei weitere, axial verschiebbare Nockenstücke, die mit jeweils nur einer Nockengruppe axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen die verbleibenden äußersten Auslassventile des ersten und des vierten Zylinders hubvariabel betätigen. Die Nockengruppen können bezüglich der Nockenerhebungen entweder identisch oder unterschiedlich sein. In this case, the camshaft comprises three of the cam pieces with two cam groups and two further, axially displaceable cam pieces which actuate the remaining outermost exhaust valves of the first and the fourth cylinder in a variable-displacement manner with only one cam group of axially adjacent cams with different cam elevations. The cam groups may be either identical or different in cam lobes.

In einer dazu alternativen und nicht erfindungsgemäßen Ausführung mit reduzierter Komplexität und Hubvariabilität umfasst die Nockenwelle drei der Nockenstücke mit zwei Nockengruppen und zwei auf der Trägerwelle fest angeordnete Einzelnocken, die die verbleibenden äußersten Auslassventile des ersten und des vierten Zylinders betätigen.In an alternative and non-inventive embodiment with reduced complexity and stroke variability, the camshaft comprises three of the cam members with two cam groups and two individual cams fixedly mounted on the carrier shaft, which actuate the remaining outermost exhaust valves of the first and fourth cylinders.

Eine hohe Hubvariabilität ergibt sich dadurch, dass sich der Restgashub der Nockenstücke, die die unmittelbar benachbarten Auslassventile des ersten und des zweiten Zylinders beziehungsweise des dritten und des vierten Zylinders betätigen, vom Restgashub des Nockenstücks unterscheidet, das die unmittelbar benachbarten Auslassventile des zweiten und des dritten Zylinders betätigt.A high stroke variability results from the fact that the Restgashub the cam pieces that actuate the immediately adjacent exhaust valves of the first and second cylinder and the third and the fourth cylinder, the Restgashub the cam piece that the immediately adjacent exhaust valves of the second and the third Cylinder actuated.

Der Restgashub der zwei weiteren Nockenstücke und der Restgashub des Nockenstücks, das die unmittelbar benachbarten Auslassventile des zweiten und des dritten Zylinders betätigt, sollen identisch sein.The residual gas stroke of the two further cam pieces and the residual gas stroke of the cam piece, which actuates the immediately adjacent exhaust valves of the second and third cylinders, should be identical.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Figuren, die ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors und ein zweites Ausführungsbeispiel eines nicht erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors schematisch zeigen. Es handelt sich jeweils um einen Vierzylinder-Reihenmotor mit zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen, die von zwei obenliegenden Einlass- bzw. Auslass-Nockenwellen (DOHC) betätigt werden. Dargestellt sind jeweils die Auslass-Nockenwelle und die zugehörigen Ventilsterne. Sofern nicht anders angegeben, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Bauteile oder Merkmale mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:

  • 1 das erste Ausführungsbeispiel mit fünf verschiebbaren Nockenstücken;
  • 2 eine Tabelle der beim ersten Ausführungsbeispiel zylinderselektiv einstellbaren Auslassventilhübe;
  • 3 das zweite Ausführungsbeispiel mit drei verschiebbaren Nockenstücken;
  • 4 eine Tabelle der beim zweiten Ausführungsbeispiel zylinderselektiv einstellbaren Auslassventilhübe.
Further features of the invention will become apparent from the following description and from the figures which show a first embodiment of an internal combustion engine according to the invention and a second embodiment of a non-inventive internal combustion engine schematically. It is a four-cylinder in-line engine with two intake valves and two exhaust valves actuated by two overhead intake and exhaust camshafts (DOHC). Shown are each the exhaust camshaft and the associated valve stars. Unless otherwise stated, the same or functionally identical components or features are provided with the same reference numbers. Show it:
  • 1 the first embodiment with five displaceable cam pieces;
  • 2 a table of the cylinder-selectively adjustable Auslaßventilhübe in the first embodiment;
  • 3 the second embodiment with three sliding cam pieces;
  • 4 a table of the cylinder selectively selectable in the second embodiment Auslassventilhübe.

Die in 1 dargestellte Nockenwelle 1 betätigt jeweils die gleichartigen Gaswechselventile und vorliegend die Auslassventile der Zylinder CYL1 bis CYL4. Die Auslassventile sind allgemein mit EX X.Y bezeichnet, wobei die Zahl X der Nummer des Zylinders entspricht und die Zahl Y eine fortlaufende Nummer des durchnummerierten Ventilsterns der (gleichartigen) Einlassventile IN X.Y und der Auslassventile EX X.Y ist. Die die Einlassventile IN X.Y betätigende zweite Einlass-Nockenwelle ist zwecks Vereinfachung nicht dargestellt.In the 1 illustrated camshaft 1 actuates in each case the similar gas exchange valves and in this case the exhaust valves of the cylinders CYL1 to CYL4. The exhaust valves are generally designated EX XY, where the number X corresponds to the number of the cylinder and the number Y is a sequential number of the numbered valve star of the (similar) intake valves IN XY and the exhaust valves EX XY. The second intake camshaft operating the intake valves IN XY is not shown for the sake of simplicity.

Die Nockenwelle 1 ist eine sogenannte Schiebenockenwelle, die eine Trägerwelle 2 und fünf darauf drehfest und axial verschiebbare Nockenstücke CP1 bis CP5 umfasst. Jedes Nockenstück CP1 bis CP5 hat zumindest eine Nockengruppe von zwei axial benachbarten Nocken mit gleich großen und umfänglich gemeinsamen Grundkreisen und unterschiedlichen Nockenerhebungen. Die Verschiebung der Nockenstücke CP1 bis CP5 in die beiden Axialpositionen, in denen die jeweilige Nockenerhebung die Auslassventile EX X.Y mittels nicht dargestellter Nockenfolger betätigt, erfolgt über Aktuatoren, die mit A1 bis A5 bezeichnet und lediglich durch Verschiebepfeile auf den Nockenstücken CP1 bis CP5 angedeutet sind.The camshaft 1 is a so-called sliding camshaft, which is a carrier shaft 2 and five non-rotatably and axially displaceable cam pieces CP1 to CP5. Each cam piece CP1 to CP5 has at least one cam group of two axially adjacent cams with equal and circumferentially common base circles and different cam lobes. The displacement of the cam pieces CP1 to CP5 in the two axial positions in which the respective cam lobe exhausts EX XY actuated by means not shown cam follower, via actuators, which are designated A1 to A5 and are indicated only by shift arrows on the cam pieces CP1 to CP5.

Die Ventilbetätigung der Nockenstücke CP2, CP3 und CP4 ist zylinderübergreifend, dabei jedoch auf die beiden unmittelbar benachbarten Auslassventile EX1.2 und EX2.3, EX2.2 und EX3.3 sowie EX 3.2 und EX4.3 beschränkt. Folglich betätigt jedes der Nockenstücke CP2, CP3, CP4 mit zwei Nockengruppen die zwei unmittelbar benachbarten Auslassventile EX1.2 und EX2.3, EX2.2 und EX3.3 sowie EX 3.2 und EX4.3 von zwei unmittelbar benachbarten Zylindern CYL1 und CYL2, CYL2 und CYL3 sowie CYL3 und CYL4:

  • • CP2 betätigt die Auslassventile EX1.2 und EX2.3 der Zylinder CYL1 und CYL2
  • • CP3 betätigt die Auslassventile EX2.2 und EX3.3 der Zylinder CYL2 und CYL3
  • • CP4 betätigt die Auslassventile EX3.2 und EX4.3 der Zylinder CYL3 und CYL4
The valve actuation of the cam pieces CP2, CP3 and CP4 is cross-cylinder, but limited to the two immediately adjacent EX1.2 and EX2.3, EX2.2 and EX3.3 and EX 3.2 and EX4.3 exhaust valves. Thus, each of the two cam groups CP2, CP3, CP4 actuates the two immediately adjacent exhaust valves EX1.2 and EX2.3, EX2.2 and EX3.3, and EX 3.2 and EX4.3 of two directly adjacent cylinders CYL1 and CYL2, CYL2 and CYL3 and CYL3 and CYL4:
  • • CP2 operates exhaust valves EX1.2 and EX2.3 of cylinders CYL1 and CYL2
  • • CP3 operates exhaust valves EX2.2 and EX3.3 of cylinders CYL2 and CYL3
  • • CP4 operates exhaust valves EX3.2 and EX4.3 of cylinders CYL3 and CYL4

Die zwei weiteren Nockenstücke CP1 und CP5 haben jeweils nur eine Nockengruppe, die die verbleibenden äußersten Auslassventile EX1.3 und EX4.2 der Zylinder CYL1 bzw. CYL4 betätigt.The two further cam pieces CP1 and CP5 each have only one cam group which actuates the remaining outermost exhaust valves EX1.3 and EX4.2 of the cylinders CYL1 and CYL4, respectively.

Die ohne Schattierung dargestellten Nockenerhebungen sind jeweils ein reiner Auslasshub. Die schattiert dargestellten Nockenerhebungen setzen sich jeweils aus einem Auslasshub einem nachgelagerten Restgashub zusammen, der während der Einlassphase eine interne Abgasrückführung bewirkt. Die Restgashübe, die die Auslassventile EX1.3, EX2.2, EX3.3 und EX4.2 betätigen, haben einen geringeren Ventilhub als die Restgashübe, die die Auslassventile EX1.2, EX2.3, EX3.2 und EX4.3 betätigen. Die damit über die Aktuatoren A1 bis A4 einstellbare Variation der zylinderselektiven Ventilbetätigung ist in 2 anhand der Stufen 1 bis 4 tabellarisch illustriert. Dabei sind der reine Auslasshub gestrichelt und der nachgelagerte Restgashub mit durchgezogener Linie dargestellt. Die in 1 jeweils dargestellte linke Verschiebeposition der Nockenstücke CP1 bis CP5 entspricht der mit „0“ gekennzeichneten Aktuatorstellung (z.B. A2=0), und die rechte Verschiebeposition der Nockenstücke CP1 bis CP5 entspricht der mit „1“ bezeichneten Aktuatorstellung (z.B. A2=1).

  • Stufe 1: sämtliche Auslassventile EX1.3, EX1.2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3, EX4.2 öffnen ohne Restgashub
  • Stufe 2: jeweils eins der beiden Auslassventile EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4.3 eines Zylinders CYL1 bis CYL4 öffnet ohne Restgashub, und das andere Auslassventil EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 öffnet mit kleinem Restgashub
  • Stufe 3: jeweils eins der beiden Auslassventile EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 eines Zylinders CYL1 bis CYL4 öffnet ohne Restgashub, und die unmittelbar benachbarten Auslassventilpaare EX1.2/EX2.3 und EX3.2/EX4.3 öffnen mit großem Restgashub
  • Stufe 4: jeweils eins der beiden Auslassventile EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 eines Zylinders CYL1 bis CYL4 öffnet mit kleinem Restgashub, und das andere Auslassventil EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4.3 öffnet mit großem Restgashub
The cam lobes shown without shading are each a pure exhaust stroke. The camshafts shown in shaded form each an exhaust stroke a downstream Restgashub together, which causes an internal exhaust gas recirculation during the intake phase. The residual gashes, which operate the EX1.3, EX2.2, EX3.3 and EX4.2 exhaust valves, have a lower valve lift than the residual gasses that actuate the EX1.2, EX2.3, EX3.2 and EX4.3 exhaust valves , The thus adjustable over the actuators A1 to A4 variation of the cylinder-selective valve actuation is in 2 on the steps 1 to 4 illustrated in tabular form. Here, the pure exhaust stroke are shown in dashed lines and the downstream Restgashub with a solid line. In the 1 respectively illustrated left shift position of the cam pieces CP1 to CP5 corresponds to the actuator position marked with "0" (eg A2 = 0), and the right shift position of the cam pieces CP1 to CP5 corresponds to the actuator position designated by "1" (eg A2 = 1).
  • Stage 1: open all exhaust valves EX1.3, EX1.2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3, EX4.2 without residual gas stroke
  • Stage 2: in each case one of the two exhaust valves EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4.3 of one cylinder CYL1 to CYL4 opens without Restgashub, and the other exhaust valve EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4. 2 opens with a small residual gas stroke
  • Stage 3: in each case one of the two exhaust valves EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 of a cylinder CYL1 to CYL4 opens without residual gas stroke, and the directly adjacent exhaust valve pairs EX1.2 / EX2.3 and EX3.2 / EX4 .3 open with great residual gas stroke
  • Stage 4: in each case one of the two exhaust valves EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 of one cylinder CYL1 to CYL4 opens with a small residual gas stroke, and the other exhaust valve EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4 .3 opens with a large residual gas stroke

Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 unterscheidet sich von dem zuvor erläuterten ersten Ausführungsbeispiel durch eine eingeschränkte Hubvariabilität zugunsten der geringeren Komplexität der Nockenwelle 1'. In diesem Fall sind die weiteren Nockenstücke CP1 und CP5 durch fest auf der Trägerwelle 2' angeordnete Einzelnocken CP1'und CP5' mit reinem Auslasshub als Nockenerhebung ersetzt. Auch in diesem Fall ist eine vierstufige Variation der Ventilbetätigung möglich.

  • Stufe 1: sämtliche Auslassventile EX1.3, EX1.2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3, EX4.2 öffnen ohne Restgashub
  • Stufe 2: die Auslassventile EX1.3, EX1.2, EX4.3, EX4.2 der Zylinder CYL1 und CYL4 öffnen ohne Restgashub. Jeweils eins der beiden Auslassventile EX2.3, EX3.2 der Zylinder CYL2 und CYL3 öffnet ohne Restgashub und deren unmittelbar benachbarte Auslassventile EX2.2 und EX3.3 öffnen mit kleinem Restgashub
  • Stufe 3: jeweils eins der beiden Auslassventile EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 eines Zylinders CYL1 bis CYL4 öffnet ohne Restgashub, und die beiden unmittelbar benachbarten Auslassventilpaare EX1.2/EX2.3 und EX3.2/EX4.3 öffnen mit großem Restgashub
  • Stufe 4: wie Stufe 3. Zusätzlich öffnet das unmittelbar benachbarte Auslassventilpaar EX2.2/EX3.3 der Zylinder CYL2 und CYL3 mit kleinem Restgashub.
The second embodiment according to the 3 and 4 differs from the first embodiment explained above by a limited Hubvariabilität in favor of the lower complexity of the camshaft 1' , In this case, the other cam pieces CP1 and CP5 are fixed on the carrier shaft 2 ' replaced single cams CP1'and CP5 'with pure exhaust stroke replaced as cam lobe. Also in this case, a four-stage variation of the valve actuation is possible.
  • Stage 1: open all exhaust valves EX1.3, EX1.2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3, EX4.2 without residual gas stroke
  • Stage 2: the exhaust valves EX1.3, EX1.2, EX4.3, EX4.2 of cylinders CYL1 and CYL4 open without residual gas stroke. One of the two exhaust valves EX2.3, EX3.2 of cylinders CYL2 and CYL3 opens without residual gas stroke and their directly adjacent exhaust valves EX2.2 and EX3.3 open with a small residual gas stroke
  • Stage 3: in each case one of the two exhaust valves EX1.3, EX2.2, EX3.3, EX4.2 of a cylinder CYL1 to CYL4 opens without residual gas stroke, and the two immediately adjacent exhaust valve pairs EX1.2 / EX2.3 and EX3.2 / EX4.3 open with large residual gas stroke
  • Level 4: like level 3 , In addition, the immediately adjacent exhaust valve pair EX2.2 / EX3.3 opens the cylinders CYL2 and CYL3 with a small residual gas stroke.

Claims (3)

Verbrennungsmotor mit einer Nockenwelle (1), die eine Trägerwelle (2) und ein darauf drehfest und axial verschiebbares Nockenstück (CP2, CP3, CP4) umfasst, das zwei Nockengruppen axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen hat und nur die beiden unmittelbar benachbarten Auslassventile (EX1.2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3) unmittelbar benachbarter Zylinder (CYL1 bis CYL4) hubvariabel betätigt, wobei jede Nockengruppe einen Nocken hat, dessen Nockenerhebung einen Auslasshub und einen nachgelagerten Restgashub umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Vierventil-Vierzylinder-Reihenmotor ist, wobei die Nockenwelle (1) drei der Nockenstücke (CP2, CP3, CP4) mit zwei Nockengruppen und zwei weitere, axial verschiebbare Nockenstücke (CP1, CP5) umfasst, die mit jeweils nur einer Nockengruppe axial benachbarter Nocken mit unterschiedlichen Nockenerhebungen die verbleibenden Auslassventile (EX1.3, EX4.2) des ersten und des vierten Zylinders (CYL1, CYL4) hubvariabel betätigen.Internal combustion engine with a camshaft (1) comprising a support shaft (2) and a cam piece (CP2, CP3, CP4) rotatable and axially displaceable thereon, having two cam sets of axially adjacent cams with different cam lobes, and only the two immediately adjacent exhaust valves (EX1 .2, EX2.3, EX2.2, EX3.3, EX3.2, EX4.3) of immediately adjacent cylinders (CYL1 to CYL4) are actuated in a lift-variable manner, each cam group having a cam whose cam lobe comprises an exhaust stroke and a downstream residual gas stroke , characterized in that the internal combustion engine is a four-valve in-line four-cylinder engine, wherein the camshaft (1) comprises three of the cam pieces (CP2, CP3, CP4) with two cam groups and two further axially displaceable cam pieces (CP1, CP5) in each case only one cam group of axially adjacent cams with different cam elevations, the remaining exhaust valves (EX1.3, EX4.2) of the first and the fourth cylinder (CY L1, CYL4) actuate variable stroke. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Restgashub der Nockenstücke (CP2, CP4), die die unmittelbar benachbarten Auslassventile (EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4.3) des ersten und des zweiten Zylinders (CYL1, CYL2) sowie des dritten und des vierten Zylinders (CYL3, CYL4) betätigen, vom Restgashub des Nockenstücks (CP3) unterscheidet, das die unmittelbar benachbarten Auslassventile (EX2.2, EX3.3) des zweiten und des dritten Zylinders (CYL2, CYL3) betätigt.Internal combustion engine Claim 1 , characterized in that the Restgashub the cam pieces (CP2, CP4), the immediately adjacent exhaust valves (EX1.2, EX2.3, EX3.2, EX4.3) of the first and the second cylinder (CYL1, CYL2) and of the third and fourth cylinders (CYL3, CYL4) is different from the residual gas stroke of the cam piece (CP3) which operates the immediately adjacent exhaust valves (EX2.2, EX3.3) of the second and third cylinders (CYL2, CYL3). Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Restgashub der zwei weiteren Nockenstücke (CP1, CP5) und der Restgashub des Nockenstücks (CP3), das die unmittelbar benachbarten Auslassventile (EX2.2, EX3.3) des zweiten und des dritten Zylinders (CYL2, CYL3) betätigt, identisch sind.Internal combustion engine Claim 2 characterized in that the residual gas stroke of the two further cam pieces (CP1, CP5) and the residual gas stroke of the cam piece (CP3), which the immediately adjacent exhaust valves (EX2.2, EX3.3) of the second and the third cylinder (CYL2, CYL3) operated, are identical.
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