EP2630345A1 - Mechanisch steuerbarer ventiltrieb sowie mechanisch steuerbare ventiltriebanordnung - Google Patents

Mechanisch steuerbarer ventiltrieb sowie mechanisch steuerbare ventiltriebanordnung

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EP2630345A1
EP2630345A1 EP11751890.2A EP11751890A EP2630345A1 EP 2630345 A1 EP2630345 A1 EP 2630345A1 EP 11751890 A EP11751890 A EP 11751890A EP 2630345 A1 EP2630345 A1 EP 2630345A1
Authority
EP
European Patent Office
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eccentric
mechanically controllable
valve
transmission arrangement
arrangement
Prior art date
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Ceased
Application number
EP11751890.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Flierl
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Kolbenschmidt Pierburg Innovations GmbH
Original Assignee
Kolbenschmidt Pierburg Innovations GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Kolbenschmidt Pierburg Innovations GmbH filed Critical Kolbenschmidt Pierburg Innovations GmbH
Publication of EP2630345A1 publication Critical patent/EP2630345A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
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    • F01L13/0026—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 by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
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    • F01L13/0063—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 by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
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    • Y10T74/2101—Cams
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Definitions

  • the invention relates to a mechanically controllable valve drive with a gas exchange valve, which acts on a transmission arrangement by means of a Stirnfikiee, wherein the transmission assembly is movably mounted in the cylinder head by means of bearing means and wherein the transmission assembly is in operative connection with a Ventilhubverstell responded and a camshaft, the Ventilhubverstell adopted a rotatable adjusting member having an eccentric member having two root points and a crest contour and acting on the transmission assembly against a biasing force of a spring member, such that different valve lift positions are adjustable.
  • the invention relates to a mechanically controllable valve train arrangement having a plurality of gas exchange valves arranged in series, to which at least two cylinders arranged in series are assigned, wherein a gas exchange valve is assigned a transmission arrangement, wherein each transmission arrangement in the cylinder head by means of bearing center!
  • each transmission arrangement is in operative connection with a Ventilhubversteli dressed and a camshaft
  • each Ventiihubversteil interests comprises a rotatable stiffening member with an eccentric member having two bases and a crest contour and which acts on the transmission arrangement against a biasing force of a spring member, in such that various Ventiihubpositionen, such as zero stroke, partial stroke and full stroke are adjustable, wherein a plurality of adjusting members are driven by a drive member.
  • a valve train and such a valve train arrangement is known for example from EP 638 706 AI.
  • a rotatably mounted in a Zyflnderkopf Exzenterweile is provided for controlling or regulating the Ventühubes, which acts on the transmission arrangement such that in a simple way valve strokes between 0 and maximum can be set.
  • the combustion process can be easily adapted to the respective operating state of the internal combustion engine.
  • DE 10 2004 003 324 AI it is known from DE 10 2004 003 324 AI to provide in a valve train arrangement Versteiforgane that can be stanched independently of each other with the aim to stiil individual cylinders for certain operating conditions stiil.
  • EP 1 760 278 A2 a valve train is known, which has an eccentric member, the different curves, in particular for the partial stroke and the full stroke, has.
  • a Nulihub- curve is also made possible by the adjusting member.
  • the object of the invention is therefore to provide a valve train or a valve train arrangement, the / o.g. Disadvantages avoids.
  • the adjusting member has at least one further eccentric member in the circumferential direction, such that at least two vertex contours are provided, so that Depending on the angle of rotation ⁇ of the adjusting member, different eccentric organs can engage with the transmission arrangement. In this way, it is possible at first, between at least three Ventiihubzuendedn easily and very schnei! to switch back and forth, it is irrelevant in which direction the adjusting member is rotated. In addition, a cost effective solution is provided to reduce fuel consumption and emissions of an internal combustion engine by increasing the variability of a gas exchange valve.
  • a particularly advantageous embodiment is provided in that the bases of the respective eccentric organs are spaced apart by at least one Nullhubkurve.
  • the eccentric organs have different shapes and thus a different design of the respective valve strokes. It is also possible that at least one eccentric member is formed asymmetrically with respect to the respective vertex.
  • the transmission arrangement has at least one pivot lever and at least one rocker arm, wherein the pivot lever engages with a working curve on the gas exchange valve and the rocker arm is in operative connection with the Ventiihubverstell issued and the camshaft and engages over a working curve on the pivot lever.
  • the object is achieved by a mechanically controllable valve drive arrangement in which at least one adjusting member has at least one further eccentric member in the circumferential direction, such that at least two vertex contours are provided, so that, depending on the rotation angle! ⁇ of the adjusting member, various eccentric organs can engage with the transmission arrangement.
  • a very cost-effective and manufacturable easy to implement possibility of switching off individual valves and thus cylinders of an internal combustion engine is created in certain operating conditions.
  • the valve train arrangement is designed such that in the at least one adjusting the foot points of the respective eccentric organs are spaced apart by at least one Nullhubkurve, the engine shutdown can be made very variable.
  • the variability is further increased by the fact that the eccentric organs have different shapes and / or at least one eccentric member is formed asymmetrically relative to the respective vertex.
  • a particularly cost-effective embodiment is created in that several Versteilorgane are driven by a drive member
  • a particularly advantageous and inexpensive to manufacture embodiment is created by the fact that a plurality of adjusting members are provided on a Exzenterweile.
  • each transmission arrangement has at least one pivot lever and at least one rocker arm, wherein the pivot lever engages with an end face on the gas exchange valve and the rocker arm is in operative connection with the Ventiihubversteii dressed and a camshaft and engages on the pivot lever via a working curve.
  • each transmission arrangement has at least one pivot lever and at least one rocker arm, wherein the pivot lever engages with an end face on the gas exchange valve and the rocker arm is in operative connection with the Ventiihubversteii dressed and a camshaft and engages on the pivot lever via a working curve.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of an inventive valve drive arrangement
  • Figure 2 shows an eccentric shaft with two adjusting organs in section
  • Figure 3 is a schematic representation of the opening characteristic of
  • FIG. 1 shows an embodiment of a valve drive arrangement 10 according to the invention with a plurality of gas exchange valves 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 and 26 arranged in series.
  • two inlet gas exchange valves are assigned to one cylinder of the internal combustion engine.
  • the mechanically controllable valve train arrangement 10 has four transmission arrangements 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, 35, to which two gas exchange valves 12, 14; 16, 18; 20, 22; 24, 26 are assigned.
  • the transmission assemblies 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, 35 are mounted in a known manner in the cylinder head by means of Lagermitittein.
  • the bearing means 36, 38 are shown in the present figure, only by way of example for the storage of a pivot lever 56 of the transfer assembly 35,
  • the stand Transmission arrangements 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, 35 in known manner with a camshaft 40 in operative connection.
  • each transmission assembly 28, 29, 30, 31, 32, 33 and 34, 35 by adjusting members 42, 43, 44, 45, 46, 47 and 48, 49 a Ventühubversteil excited 41 can be controlled such that a lesser or higher Ventiihub the Einiassventile 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 is adjustable.
  • the adjusting members 42, 43, 44, 45, 46, 47 and 48, 49 are each two inlet valves 12, 14; 16, 18; 20, 22; 24, 26 assigned and as Exzenterorgane 60, 62 executed, which are provided on a Exzenterwelie 50.
  • the eccentric shaft 50 is drivable in the present embodiment by a drive member 52 in a known manner.
  • a drive member 52 both a forward and reverse running rotary drive can be used.
  • the eccentric shaft 50 can thus be driven in such a way that, depending on the present position, the valve stroke corresponding to the next operating state can be selected quickly and precisely by the use of the corresponding eccentric members 60, 62. Even angles of rotation of> 360 ° can be realized.
  • a mechanically actuatable Ventiitrieb 54 the transmission assembly 35 and the gas exchange valve 26.
  • the transfer assembly 35 consists of the pivot lever 56 and a rocker arms 58, wherein the pivot lever 56 engages with an end face on the gas exchange valve 26 and the rocker arm 58 is in operative connection with the Ventühubversteil responded 41 and the camshaft 40.
  • the Versteliorgan 48 of the Ventühubversteil responded 41 engages against a biasing force of a spring 55 on a non-illustrated attacking member (for example, a roller) of the rocker arm 58 at.
  • the rocker arm 58 engages with a working curve not shown on the pivot lever 56.
  • FIG 2 shows two sections through the eccentric shaft 50; on the one hand by the adjusting member 42 and the other by the adjusting member 47.
  • the adjusting member 42 for the gas exchange valve 12 thus has in the present embodiment, each two eccentric members 60, 62, which may affect the lifting height of Gas monventiis 12.
  • the eccentric members 60, 62 each have a vertex contour 61, 63, wherein the vertex contour 63 is designed as a single vertex.
  • a vertex contour is defined in this context as a finite sequence of vertices, even of an individual.
  • the respective full-stroke height of the gas exchange valve is triggered by the apex contour that is in operative connection via the transmission arrangement with the respective eccentric organ of an adjusting member.
  • These eccentric members 60, 62 are formed differently in height and in the course of the curve, wherein the eccentric member 62 symmetrical to its vertex 63 and the eccentric member 60 is asymmetric, which leads in this case to a flatter increase in the associated valve lift.
  • the associated vertex 63 and the vertex contour 61 trigger the different full lift heights of the respective eccentric members 60, 62.
  • the Leeriaufhubkurve offers the advantage that when driven through this area or when passing through this area, the cylinder is not completely switched off and accordingly not cooled.
  • the second illustrated adjusting member 47 has only one eccentric 76, which is formed in the same shape and height with the eccentric 62. Furthermore, a Nullhubkurve 78 and a Leeriaufhubkurve 80 are provided, which merge in the region of the apex contour 61 of the adjusting member 42 and which are defined by feet 82, 84 and an idle point 85.
  • FIG. 3 shows schematically the various valve lift settings 5 of the present embodiment. Shown are four cylinders 86, 88, 90, 92, which have the intake valves 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 and 26 known from FIG.
  • the adjusting members 42 and 48 which are associated with the gas exchange valves 12, 14 and 24, 26, in each case two eccentric members 60, 62.
  • the adjusting members 44, 46 which are assigned to the gas exchange valves 16, 18, 20, 22, each have only one eccentric member 60. If now the eccentric shaft 50 is adjusted so that the eccentric members 62 are in engagement with the respective rocker arms 58, the valve strokes represented by I in FIG. 3 can be adjusted for the intake valves 12, 14 and 24, 26.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) mit einem Gaswechselventil (26), auf das eine Übertragungsanordnung (35) mittels einer Stirnfläche angreift, wobei die Übertragungsanordnung (35) im Zylinderkopf mittels Lagermittel (36, 38) beweglich gelagert ist und wobei die Übertragungsanordnung (35) mit einer Ventilhubverstelleinrichtung (41) und einer Nockenwelle (40) in Wirkverbindung steht, wobei die Ventilhubverstelleinrichtung (41) ein drehbares Verstellorgan mit einem Exzenterorgan (49) aufweist, das zwei Fußpunkte (64, 70) und eine Scheitelkontur (61) aufweist und das auf die Übertragungsanordnung (35) entgegen einer Vorspannkraft eines Federorgans (55) einwirkt, derart, dass verschiedene Ventilhubpositionen einstellbar sind, wobei das Verstellorgan in Umfangsrichtung mindestens ein weiteres Exzenterorgan (60) aufweist, derart, dass mindestens zwei Scheitelkonturen (61, 63) vorgesehen sind, so dass, abhängig vom Drehwinkel α des Verstellorgans (49), verschiedene Exzenterorgane (60, 62) mit der Übertragungsanordnung (35) in Eingriff treten können sowie eine Ventiltriebanordnung.

Description

44
Die Erfindung betrifft einen mechanisch steuerbaren Ventiltrieb mit einem Gaswechseiventil, auf das eine Übertragungsanordnung mittels einer Stirnfiäche angreift, wobei die Übertragungsanordnung im Zylinderkopf mittels Lagermittel beweglich gelagert ist und wobei die Übertragungsanordnung mit einer Ventilhubverstelleinrichtung und einer Nockenwelle in Wirkverbindung steht, wobei die Ventilhubverstelleinrichtung ein drehbares Verstellorgan mit einem Exzenterorgan aufweist, das zwei Fußpunkte und eine Scheitelkontur aufweist und das auf die Übertragungsanordnung entgegen einer Vorspannkraft eines Federorgans einwirkt, derart, dass verschiedene Ventilhubpositionen einstellbar sind. Desweiteren betrifft die Erfindung eine mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung mit mehreren in Reihe angeordneten GaswechseSventilen, denen mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylinder zugeordnet sind, wobei einem Gaswechseiventil eine Übertragungsanordnung zugordnet ist, wobei jede Übertragungsanordnung im Zylinderkopf mittels Lagermitte! beweglich gelagert ist und wobei jede Übertragungsanordnung mit jeweils einer Ventilhubverstelieinrichtung und einer Nockenwelle in Wirkverbindung steht, wobei jede Ventiihubversteileinrichtung ein drehbares Versteiforgan mit einem Exzenterorgan aufweist, das zwei Fußpunkte und eine Scheitelkontur aufweist und das auf die Übertragungsanordnung entgegen einer Vorspannkraft eines Federorgans einwirkt, derart, dass verschiedene Ventiihubpositionen, wie zum Beispiel Nullhub, Teilhub und Vollhub einstellbar sind, wobei mehrere Verstellorgane durch ein Antriebsorgan antreibbar sind. Ein derartiger Ventiltrieb sowie eine derartige Ventiltriebanordnung ist beispielsweise aus der EP 638 706 AI bekannt. Hierbei ist zur Steuerung bzw. Regelung des Ventühubes eine in einem Zyflnderkopf drehbar gelagerte Exzenterweile vorgesehen, die auf die Übertragungsanordnung derartig einwirkt, dass auf einfache Weise Ventilhübe zwischen 0 und maximal eingestellt werden können . Durch diese Maßnahme kann der Verbrennungsprozess gut dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepasst werden. Darüber hinaus ist es aus der DE 10 2004 003 324 AI bekannt, bei einer Ventiltriebanordnung Versteiforgane vorzusehen, die unabhängig voneinander versteiit werden können mit dem Ziel, einzelne Zylinder für bestimmte Betriebszustände stiil zu fegen. Desweiteren ist aus der EP 1 760 278 A2 ein Ventiltrieb bekannt, der ein Exzenterorgan besitzt, das verschiedene Kurven verlaufe insbesondere für den Teilhub und den Vollhub, aufweist. Ein Nulihub- Kurvenverlauf wird durch das Versteilorgan dabei ebenfalls ermöglicht.
Diese bekannten Ventiltriebe/Ventiltriebanordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass eine Verstellung des Ventilhubes über die Exzenterorgankurve sehr genau erfolgen muss. Außerdem ist die Variabilität der Ventilhubeinsteiiungen bei den bekannten Ventiltriebanordnungen bei einer teilweisen Zylinderabschaitung sehr eingegrenzt, was wiederum zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch und damit auch zu höheren Emissionswerten führt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb bzw. eine Ventiltriebanordnung zu schaffen, der/die die o.g. Nachteile vermeidet.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Versteilorgan in Umfangsrichtung mindestens ein weiteres Exzenterorgan aufweist, derart, dass mindestens zwei Scheitelkonturen vorgesehen sind, so dass, abhängig vom Drehwinkel α des Verstellorgans, verschiedene Exzenterorgane mit der Übertragungsanordnung in Eingriff treten können. Auf diese Weise ist es zunächst möglich, zwischen mindestens drei Ventiihubzuständen auf einfache Weise und sehr schnei! hin und her zu schalten, wobei es unerheblich ist, in welche Richtung das Versteilorgan gedreht wird. Darüber hinaus wird eine kostengünstige Lösung geschaffen, den Kraftstoffverbrauch und die Emissionswerte eines Verbrennungsmotors durch die Erhöhung der Variabilität eines Gaswechselventils zu senken.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch geschaffen, dass die Fußpunkte der jeweiligen Exzenterorgane durch mindestens eine Nullhubkurve voneinander beabstandet sind. Hierdurch werden auf dem Umfang des Versteilorgans mehrere Nuilhub-Kurvenveriäufe geschaffen, wodurch eine gezielte Zylinderabschaltung wesentlich variabler gestaltet werden kann. Desweiteren kann es vorteilhaft sein, dass die Exzenterorgane unterschiedliche Formen und damit eine unterschiedliche Ausbildung der jeweiligen Ventilhubscharen aufweisen. Auch ist es möglich, dass mindestens ein Exzenterorgan asymmetrisch bezogen auf den jeweiligen Scheitelpunkt ausgebildet ist. In einer besonderen Ausführungsform weist dabei die Übertragungsanordnung mindestens einen Schwenkhebel und mindestens einen Kipphebel auf, wobei der Schwenkhebel mit einer Arbeitskurve auf das Gaswechselventil angreift und der Kipphebel in Wirkverbindung mit der Ventiihubverstelleinrichtung und der Nockenwelle steht und über eine Arbeitskurve auf den Schwenkhebel angreift.
Desweiteren wird die Aufgabe durch eine mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung gelöst, bei der mindestens ein Versteilorgan in Umfangsrichtung mindestens ein weiteres Exzenterorgan aufweist, derart, dass mindestens zwei Scheitelkonturen vorgesehen sind, so dass, abhängig vom Drehwinke! α des Verstellorgans, verschiedene Exzenterorgane mit der Übertragungsanordnung in Eingriff treten können. Durch eine derartige Anordnung wird eine äußerst kostengünstige und herstelSungstechnisch einfach zu realisierende Möglichkeit der Abschaltung von einzelnen Ventilen und damit Zylindern einer ßrennkraftmaschine in bestimmten Betriebszuständen geschaffen. Wenn die Ventiltriebanordnung derart ausgeführt ist, dass bei dem mindestens einen Verstellorgan die Fußpunkte der jeweiligen Exzenterorgane durch mindestens eine Nullhubkurve voneinander beabstandet sind, kann die Motorabschaltung sehr variabel gestaltet werden. Den betriebenen Zylindern steht dabei trotzdem eine große Ventilhubschar für die verschiedensten Lastzustände zur Verfügung, Diese Variabilität wird noch dadurch vergrößert, wenn die Exzenterorgane unterschiedliche Formen aufweisen und/oder mindestens ein Exzenterorgan asymmetrisch bezogen auf den jeweiligen Scheitelpunkt ausgebildet ist. Eine besonders kostengünstige Ausführungsform wird dadurch geschaffen, dass mehrere Versteilorgane durch ein Antriebsorgan antreibbar sind
Eine besonders vorteilhafte und kostengünstig herzustellende Ausführungsform wird dadurch geschaffen, dass mehrere Verstellorgane auf einer Exzenterweile vorgesehen sind.
Eine besonders vorteilhafte mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung wird darüber hinaus dadurch geschaffen, dass jede Übertragungsanordnung mindestens einen Schwenkhebel und mindestens einen Kipphebel aufweist, wobei der Schwenkhebel mit einer Stirnfläche auf das Gaswechselventil angreift und der Kipphebel in Wirkverbindung mit der Ventiihubversteiieinrichtung und einer Nockenwelle steht und über eine Arbeitskurve auf den Schwenkhebel angreift. Für eine optimale Verbrennung ist es vorteilhaft, wenn eine gerade Anzahl Zylinder vorgesehen ist, wobei eine Hälfte der Zylinder Gaswechselventiie aufweist, denen dann jeweils ein Exzenterorgan mehr zugeordnet ist, als der anderen Hälfte der Gaswechselventiie. Darüber hinaus können ausiassseitig die eine Häifte der Zylinder Gaswechselventiie aufweisen, die mit einer Ventiihubverstellung in Wirkverbindung stehen, während die andere Hälfte der Zylinder konventionell betreibbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, hierin zeigen ;
Figur 1 eine perspektivische Darstellung einer erfinderischen Ventiltriebanordnung,
Figur 2 eine Exzenterwelle mit zwei Verstellorganen im Schnitt und
Figur 3 eine schematische Darstellung der Öffnungscharakteristik der
Einlassventile bezugnehmend auf die Position der Versteilorgane.
Figur 1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventiltriebanordnung 10 mit mehreren in Reihe angeordneten Gaswechselventilen 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26. Im vorliegenden Fall sind jeweils zwei Einlass-Gaswechselventile einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet. Die mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung 10 weist im vorliegenden Fall vier Übertragungsanordnungen 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34, 35 auf, denen jeweils zwei Gaswechselventiie 12, 14; 16, 18; 20, 22; 24, 26 zugeordnet sind. Dabei sind die Übertragungsanordnungen 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34, 35 auf bekannte Weise im Zylinderkopf mittels Lagermittein gelagert. Die Lagermittel 36, 38 werden in der vorliegenden Figur 1 lediglich exemplarisch für die Lagerung eines Schwenkhebels 56 der Übertragungsanordnung 35 dargestellt, Darüber hinaus stehen die Übertragungsanordnungen 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34, 35 auf bekannte Weise mit einer Nockenwelle 40 in Wirkverbindung. Außerdem ist jede Übertragungsanordnung 28, 29, 30, 31, 32, 33 und 34, 35 durch Verstellorgane 42, 43, 44, 45, 46, 47 und 48, 49 einer Ventühubversteileinrichtung 41 derart ansteuerbar, dass ein geringerer oder höherer Ventiihub der Einiassventile 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 einstellbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Versteilorgane 42, 43, 44, 45, 46, 47 und 48, 49 jeweils zwei Einlassventiien 12, 14; 16, 18; 20, 22; 24, 26 zugeordnet und ais Exzenterorgane 60, 62 ausgeführt, die auf einer Exzenterwelie 50 vorgesehen sind. Die Exzenterwelle 50 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Antriebsorgan 52 auf bekannte Weise antreibbar. Es ist natürlich auch möglich jedem mehreren Gaswechselventilen eine Übertragungsanordnung zuzuordnen. Als Antriebsorgan 52 kann ein sowohl vorwärts wie rückwärts laufender Drehantrieb genutzt werden. Die Exzenterweile 50 kann damit derart angetrieben werden, dass in Abhängigkeit von der vorliegenden Position schnell und präzise der dem nächsten Betriebszustand entsprechende Ventilhub durch den Einsatz der entsprechenden Exzenterorgane 60, 62 gewählt werden kann. Auch Drehwinkel von > 360° sind damit realisierbar.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist ein mechanisch ansteuerbarer Ventiitrieb 54 die Übertragungsanordnung 35 sowie das Gaswechselventil 26 auf. Die Übertragungsanordnung 35 besteht dabei aus dem Schwenkhebel 56 sowie einem Kipphebeln 58, wobei der Schwenkhebel 56 mit einer Stirnfläche auf das Gaswechselventil 26 angreift und der Kipphebel 58 in Wirkverbindung mit der Ventühubversteileinrichtung 41 und der Nockenwelle 40 steht. Dabei greift das Versteliorgan 48 der Ventühubversteileinrichtung 41 entgegen einer Vorspannkraft einer Feder 55 auf ein nicht weiter dargestelltes Angriffsorgan (beispielsweise eine Rolle) des Kipphebels 58 an. Der Kipphebel 58 greift mit einer nicht weiter dargestellten Arbeitskurve auf den Schwenkhebel 56 an. Auf der gegenüber gelegenen Seite sind Führungsrollen angeordnet, mit denen der Kipphebel 58 in einer Kulisse geführt ist. Die Führungsrollen sind wiederum auf einer Weile gelagert, die zwei benachbarte Kipphebel miteinander verbindet, wobei zwischen den Führungsrollen noch eine Rolle auf der Welle angeordnet ist, die wiederum mit der Nockenwelle In Wirkverbindung steht. Ein Nocken der Nockenweile steht also mit zwei Übertragungsanordnungen in Wirkverbindung. Hinsichtlich der Funktion und Arbeitsweise einer derartigen Übertragungsanordnung wird explizit auf die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 140 635 AI verwiesen.
Die Erfindung sieht nun vor, dass einzelne Verstellorgane, im vorliegenden Ausführungsbeispiei die Verstellorgane 42, 43 und 48, 49 ein weiteres Exzenterorgan aufweisen (siehe Figur 2). Figur 2 zeigt zwei Schnitte durch die Exzenterwelle 50; zum einen durch das Versteilorgan 42 und zum anderen durch das Verstellorgan 47. Das Versteilorgan 42 für das Gaswechselventil 12 weist also im vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils zwei Exzenterorgane 60, 62 auf, die die Hubhöhe des Gaswechselventiis 12 beeinflussen können. Die Exzenterorgane 60, 62 weisen jeweils eine Scheitelkontur 61, 63 auf, wobei die Scheitelkontur 63 als einzelner Scheitelpunkt ausgeführt ist. Eine Scheitelkontur wird in diesem Zusammenhang als eine endliche Aneinanderreihung von Scheitelpunkten, auch eines Einzelnen, definiert. Wesentlich ist dabei jedoch, dass durch die Scheitelkontur die jeweilige Vollhubhöhe des Gaswechselventils ausgelöst wird, dass über die Übertragungsanordnung mit dem jeweiligen Exzenterorgan eines Versteilorgans in Wirkverbindung steht. Diese Exzenterorgane 60, 62 sind in der Höhe und im Kurvenverlauf unterschiedlich ausgebildet, wobei das Exzenterorgan 62 symmetrisch zu seinem Scheitelpunkt 63 und das Exzenterorgan 60 asymmetrisch ausgeführt ist, was in diesem Fall zu einem flacheren Anstieg der zugehörigen Ventilhubschar führt. Der zugehörige Scheitelpunkt 63 bzw. die Scheitelkontur 61 lösen die unterschiedlichen Vollhubhöhen der jeweiligen Exzenterorgane 60, 62 aus.
In diesem Ausführungsbeispiei sind desweiteren zwei Fußpunkte 64 und 70 vorgesehen, wobei als Fußpunkt der Punkt bezeichnet wird bei dem eine Nullhubkurve in eine Teilhubkurve übergeht. Zwischen den jeweiligen Fußpunkten 64 und 70 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiei also eine Nulihubkurve 72 ausgebildet. Desweiteren sind Leerlaufpunkte 66 und 68 vorgesehen, bei denen eine Leerlaufhubkurve in eine Teilhubkurve übergeht. Dementsprechend wird der Bereich zwischen den Leeria ufpunkten 66 und 68 als Leerlaufhubkurve 74 bezeichnet, die auf der Exzenterwelle um ca. 0,2 mm gegenüber der Nulihubkurve erhöht ist. Die Leeriaufhubkurve bietet den Vorteil, dass bei einer Ansteuerung über diesen Bereich oder beim Durchlaufen dieses Bereiches der Zylinder nicht komplett abgeschaltet wird und dementsprechend nicht erkaltet. Das zweite dargestellte Verstellorgan 47 weist lediglich ein Exzenterorgan 76 auf, das übereinstimmend in Form und Höhe mit dem Exzenterorgan 62 ausgebildet ist. Desweiteren ist eine Nullhubkurve 78 und eine Leeriaufhubkurve 80 vorgesehen, die im Bereich der Scheitelkontur 61 des Verstellorgans 42 ineinander übergehen und die durch Fußpunkte 82, 84 und einen Leerlaufpunkt 85 definiert sind.
Es sollte deutlich sein, dass alle denkbaren Formen, die sinnvoll erscheinen für die Exzenterorgane einsetzbar sind. Auch ist es natürlich möglich, dass ein Versteilorgan mehr als zwei Exzenterorgane aufweist. Die Verstellorgane 44 und 46 zur Ventiihubverstellung der Gaswechselventile 16, 18, 20 und 22 weisen im vorliegenden Ausführungsbeispiel iedigüch ein Exzenterorgan 62 auf und entsprechen damit dem aus dem Stand der Technik bekannten Verstellorgan.
Figur 3 zeigt nun schematisch die verschiedenen Ventilhubeinsteliungen 5 des vorliegenden Ausführungsbeispiels. Dargestellt sind vier Zylinder 86, 88, 90, 92, die die aus Figur 1 bekannten Einlassventile 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 aufweisen. Dabei weisen die Verstellorgane 42 und 48, die den Gaswechselventilen 12, 14 und 24, 26 zugeordnet sind, jeweils zwei Exzenterorgane 60, 62 auf. Die Verstellorgane 44, 46, die den io Gaswechseiventilen 16, 18, 20, 22 zugeordnet sind, weisen jeweils nur ein Exzenterorgan 60 auf. Ist nun die ExzenterweHe 50 so eingestellt, dass die Exzenterorgane 62 mit den jeweiligen Kipphebeln 58 in Eingriff stehen, sind für die Einiassventiie 12, 14 und 24, 26 die unter I in Figur 3 dargestellten Ventilhübe einsteilbar. Die Einiassventiie 16, 18 und 20, 22
15 sind abgeschaltet. Um alie Einiassventiie 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26 im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine öffnen zu lassen, wird die Exzenterweile 50 um einen Winkel a derart gedreht, dass die Exzenterorgane 62 mit den jeweiligen Kipphebeln 58 in Eingriff treten. So sind für die Einiassventiie 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 und 26 die 0 schematisch unter II dargestellten Ventilhübe realisierbar. Die Drehrichtung der Versteliorgane kann dabei derart gewählt werden, dass die gewünschte Ventilhubschar schnell und präzise angesteuert werden kann. 5 Um eine Abschaltung von Zylindern auf einfache Weise vorzusehen, ist es jedoch besonders vorteilhaft bei einer geraden Anzahl von Zylindern der einen Hälfte der Zylinder Verstellorgane zuzuweisen, die jeweils ein Exzenterorgan mehr aufweisen, als die andere Hälfte der Zylinder. Auch können natürlich in gleicher Weise die Auslassventile durch eine derartigeΌ Anordnung angesteuert werden, um bei einer Abschaltung der Einiassventiie eine entsprechende Abschaltung der Auslassventile vorzusehen.

Claims

Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) mit einem Gaswechseiventi! (26), auf das eine Übertragungsanordnung (35) mittels einer Stirnfläche angreift, wobei die Übertragungsanordnung (35) im Zyiinderkopf mittels Lagermittel (36, 38) beweglich gelagert ist und wobei die Übertragungsanordnung (35) mit einer Ventühubverstelieinrichtung (41) und einer Nockenwelle (40) in Wirkverbindung steht, wobei die Ventilhubverstelleinrichtung (41) ein drehbares Versteüorgan (49) mit einem Exzenterorgan (62) aufweist, das zwei Fußpunkte (64, 70) und eine Scheitelkontur (61) aufweist und das auf die Übertragungsanordnung (35) entgegen einer Vorspannkraft eines Federorgans (55) einwirkt, derart, dass verschiedene Ventilhubpositionen einstellbar sind,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellorgan (49) in Umfangsrichtung mindestens ein weiteres Exzenterorgan (60) aufweist, derart, dass mindestens zwei Scheitelkonturen (61, 63) vorgesehen sind, so dass, abhängig vom Drehwinkel α des Verstellorgans (49), verschiedene Exzenterorgane (60, 62) mit der Übertragungsanordnung (35) in Eingriff treten können.
Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fußpunkte (64, 70) der jeweiligen Exzenterorgane (60, 62) durch mindestens eine Nuilhubkurve (72) voneinander beabstandet sind,
Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterorgane (60; 62) unterschiedliche Formen aufweisen. Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Exzenterorgan (60; 62) asymmetrisch bezogen auf einen Scheitelpunkt ausgebildet ist.
Mechanisch steuerbarer Ventiltrieb (54) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsanordnung (35) mindestens einen Schwenkhebel (56) und mindestens einen Kipphebel (58) aufweist, wobei der Schwenkhebel (56) mit einer Stirnfläche auf das Gaswechselventil (26) angreift und der Kipphebel (58) in Wirkverbindung mit der Ventslhubversteileinrichtung (41) und der Nockenwelle (40) steht und über eine Arbeitskurve auf den Schwenkhebel (56) angreift.
Mechanisch steuerbare Ventiitriebanordnung (10) mit mehreren in Reihe angeordneten Gaswechselventilen (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26), denen mindestens zwei in Reihe angeordneten Zylinder (86, 88, 90, 92) zugeordnet sind, wobei mindestens einem Gaswechselventil (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) eine Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) zugordnet ist, wobei jede Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) im Zylinderkopf mittels Lagermittei (36, 38) beweglich gelagert ist und wobei jede Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) mit jeweils einer Ventilhubverstelleinrichtung (41) und einer Nockenwelle (40) in Wirkverbindung steht, wobei jede Ventilhubverstelleinrichtung (41) ein drehbares Verstellorgan (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) mit einem Exzenterorgan (62; 76) aufweist, das zwei Fußpunkte (64, 70; 82, 84) und eine Scheitelkontur (63) aufweist und das auf die Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) entgegen einer Vorspannkraft eines Federorgans (55) einwirkt, derart, dass verschiedene Ventilhubpositionen einstellbar sind,
dadurch .gekennzeichnet, dass mindestens ein Verstellorgan (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) in Umfangsrichtung mindestens ein weiteres Exzenterorgan (60) aufweist, derart, dass mindestens zwei Scheltelkonturen (61, 63) vorgesehen sind, so dass, abhängig vom Drehwinkel α des Verstellorgans (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49), verschiedene Exzenterorgane (60; 62; 76) mit der Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) in Eingriff treten können.
7. Mechanisch steuerbare Ventiitriebanordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem mindestens einen Verstellorgan (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) die Fußpunkte (64, 70) der jeweiligen Exzenterorgane (60; 62) durch mindestens eine Nullhubkurve (72) voneinander beabstandet sind.
8. Mechanisch steuerbare Ventiitriebanordnung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterorgane (60; 62) unterschiedliche Formen aufweisen.
9. Mechanisch steuerbare Ventiitriebanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Exzenterorgan (60; 62) asymmetrisch bezogen auf einen Scheitelpunkt ausgebildet ist.
10. Mechanisch steuerbare Ventiitriebanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Versteilorgane (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) durch ein Antriebsorgan (52) antreibbar sind.
11. Mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 - 10, dadurch -gekennzeichnet, dass mehrere Versteilorgane (42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) auf einer Exzenterweile (50) vorgesehen sind.
12. Mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 - 11, dadyrch gekennzeichnet, cfass jede Übertragungsanordnung (28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35) mindestens einen Schwenkhebel (56) und mindestens einen Kipphebel (58) aufweist, wobei der Schwenkhebel (56) mit einer Stirnfläche auf das Gaswechseiventil (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) angreift und der Kipphebel (58) in Wirkverbindung mit der Ventiihubverstelleinrichtung (41) und einer Nockenwelle (40) steht und über eine Arbeitskurve auf den Schwenkhebel (56) angreift.
13. Mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung (10) nach einem der Ansprüche 6 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine gerade Anzahl Zylinder (86, 88, 90, 92) vorgesehen ist, wobei eine Hälfte der Zylinder (86, 88, 90, 92) Gaswechselventile (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) aufweist, denen jeweils ein Exzenterorgan (60; 62; 76) mehr zugeordnet ist, als der anderen Hälfte der Gaswechselventile (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26).
14. Mechanisch steuerbare Ventiltriebanordnung nach einem der Ansprüche 6 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass auslassseitig die eine Hälfte der Zylinder (86, 88, 90, 92) Gaswechselventile (12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26) aufweist, die mit einer Ventilhubverstellung in Wirkverbindung stehen, während die andere Hälfte der Zylinder (86, 88, 90, 92) konventionell betreibbar ist.
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