DE102015215198A1

DE102015215198A1 - Hubvariabler valve drive for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102015215198A1
Application number: DE102015215198.0A
Authority: DE
Inventors: Matthias Gille; Sebastian Schubert
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-08-10
Filing date: 2015-08-10
Publication date: 2017-02-16

Abstract

Hubvariabler Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Zwischenhebel, der einerseits schiebebeweglich auf einer Kulissenbahn einer Kulisse gelagert ist und andererseits eine Arbeitskurve mit einer Nullhubkurve und einer Hubkurve aufweist, wobei die Arbeitskurve über ein Zwischenelement, mit einem in dem Zwischenelement drehbar gelagerten vierten Rollenelement, mit einem Gaswechselventil in Wirkverbindung steht und wobei eine erste Stellvorrichtung zum Schwenken des Zwischenhebels um einen kulissennahen Punkt gegen eine Federkraft eines Federelementes vorgesehen ist, wobei der Zwischenhebel mit einer zweiten Stellvorrichtung entlang der Kulissenbahn verschiebbar ist, wobei die Kulissenbahn ein Radius um eine Drehachse des vierten Rollenelementes ist, wobei der Radius, wenn die Nullhubkurve mit dem vierten Rollenelement in Kontakt ist, in Richtung der zweiten Stellvorrichtung keiner wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des hubvariablen Ventiltriebs werden keine zusätzlichen Bauteile für die Dekompression benötigt, wodurch weder Kosten noch Gewicht noch Bauraum negativ beeinflusst werden.Hubvariabler valve drive for an internal combustion engine, consisting of an intermediate lever which is mounted on the one hand sliding on a slide track a backdrop and on the other hand has a working curve with a zero stroke and a lift curve, the working curve via an intermediate element, with a rotatably mounted in the intermediate element fourth roller element, is in operative connection with a gas exchange valve and wherein a first adjusting device is provided for pivoting the intermediate lever to a point close to the point against a spring force of a spring element, wherein the intermediate lever is displaceable with a second adjusting device along the slide track, wherein the slide track is a radius about an axis of rotation of the fourth Roller element is, wherein the radius when the Nullhubkurve is in contact with the fourth roller element, in the direction of the second actuator is none. Due to the inventive design of the variable stroke valve train no additional components for the decompression are needed, whereby neither costs nor weight nor space are negatively affected.

Description

Die Erfindung betrifft einen hubvariablen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a variable-stroke valve drive for an internal combustion engine with the features of the preamble of claim 1.

Ein gattungsgemäßer hubvariabler Ventiltrieb ist beispielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 23 186 A1 beschrieben. Die mechanische Regelung zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehzahl- und Lastregelung der Brennkraftmaschine nicht über eine Drosselklappe erfolgt, sondern über den Ventilhub der Gaswechsel-Einlassventile. Um dies zu erreichen, weist die mechanische Regelung einen Zwischenhebel auf, der einerseits schiebebeweglich auf einer Kulissenbahn einer Kulisse gelagert ist und andererseits eine Arbeitskurve mit einer Nullhubkurve und einer Hubkurve aufweist. Die Arbeitskurve steht hierbei über ein Zwischenelement, einem Schlepphebel, mit einem Gaswechselventil in Wirkverbindung. Ferner weist die mechanische Regelung eine Nockenwelle auf, mit der der Zwischenhebel gegen die Federkraft einer Rückstellfeder um einen kulissennahen Punkt gedreht wird, so dass die Anteile zwischen Nullhubkurve und Hubkurve, die mit dem Zwischenelement in Wirkverbindung stehen verschoben werden. Solange sich der Berührpunkt, bzw. die Berührlinie zwischen dem Zwischenhebel, oder einem an diesen angeordneten Rollenelement und der Nullhubkurve befindet, bleibt trotz drehender Nockenwelle das Gaswechselventil geschlossen. Ferner weist die mechanische Regelung ein zweites Stellelement, eine Exzenterwelle auf, die kulissennah auf den Zwischenhebel einwirkt. Durch das Verdrehen der Exzenterwelle wird der Zwischenhebel in der Kulisse parallel zur Kulissenbahn verschoben, wodurch der wirksame Anteil zwischen Hubkurve und Leerhubkurve verändert wird. Der Anteil der Hubkurve bezüglich der Nockenerhebung kann somit vergrößert oder verkleinert werden. Eine Vergrößerung des Hubkurvenanteils entspricht einer Vergrößerung des Gaswechselventilhubes. Eine Verkleinerung des Hubkurvenanteils entspricht einer Verkleinerung des Gaswechselventilhubes, bis wie oben beschrieben, nur noch der Leerhubkurvenanteil mit dem Zwischenhebel in Wirkverbindung steht.A generic variable stroke valve train is, for example, in the German patent application DE 101 23 186 A1 described. The mechanical control is characterized by the fact that the speed and load control of the internal combustion engine does not take place via a throttle valve, but via the valve lift of the gas exchange intake valves. To achieve this, the mechanical control has an intermediate lever, which is mounted on the one hand slide-movable on a slide track of a link and on the other hand has a working curve with a zero stroke and a lift curve. The working curve is in this case via an intermediate element, a drag lever, with a gas exchange valve in operative connection. Further, the mechanical control has a camshaft, with which the intermediate lever is rotated against the spring force of a return spring to a point close to the stage, so that the shares between Nullhubkurve and lift curve, which are in operative connection with the intermediate element are moved. As long as the contact point, or the contact line between the intermediate lever, or a roller element arranged thereon and the zero-stroke curve, the gas exchange valve remains closed despite rotating camshaft. Furthermore, the mechanical control has a second adjusting element, an eccentric shaft, which acts on the intermediate lever near the stage. By rotating the eccentric shaft of the intermediate lever is moved in the backdrop parallel to the slide track, whereby the effective proportion between the lift curve and Leerhubkurve is changed. The proportion of the lift curve with respect to the cam lobe can thus be increased or decreased. An increase in the Hubkurvenanteils corresponds to an increase in Gaswechselventilhubes. A reduction of the Hubkurvenanteils corresponds to a reduction of Gaswechselventilhubes until, as described above, only the Leerhubkurvenanteil is in operative connection with the intermediate lever.

Aktuelle Hubkolben-Brennkraftmaschinen für den Einsatz in Personenkraftwagen verfügen über kein System zur Zylinder-Dekompression beim Start der Brennkraftmaschine. Nachteilig an der beschriebenen Ausgestaltung ist, dass beim Start der Brennkraftmaschine (z. B. per Ritzelstarter, Generator, etc.) in der Phase der Kompression eines Zylinders ein erhöhtes (bzw. ein sich bis zum oberen Totpunkt steigerndes) Drehmoment überwunden werden muss. Nach dem oberen Totpunkt wird durch die Abwärtsbewegung des Kolbens aufgrund der Verbrennung ein motorseitiges Drehmoment erzeugt. Durch den Übergang von zu erzeugendem Drehmoment und motorseitigem Drehmoment entstehen Schwingungen, die bezüglich der Laufruhe/Wahrnehmbarkeit des Antriebs störend sind. Außerdem muss der Ritzelstarter oder Generator technisch in der Lage sein, dieses erhöhte Drehmoment aufzubringen.Current reciprocating internal combustion engines for use in passenger cars have no system for cylinder decompression when starting the internal combustion engine. A disadvantage of the embodiment described is that when starting the internal combustion engine (eg by pinion starter, generator, etc.) in the phase of compression of a cylinder, an increased torque (or a torque increasing to top dead center) must be overcome. After top dead center, engine down torque is generated by the downward movement of the piston due to combustion. Due to the transition of torque to be generated and motor-side torque arise vibrations that are disturbing with respect to the smoothness / perceptibility of the drive. In addition, the pinion starter or generator must technically be able to apply this increased torque.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie mit einem gattungsgemäßen hubvariablen Ventiltrieb eine Dekompression realisiert werden kann, um die Laufruhe der Brennkraftmaschine während der Startphase zu verbessern.Object of the present invention is to show a way, as with a generic variable stroke valve train decompression can be realized in order to improve the smoothness of the internal combustion engine during the starting phase.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of patent claim 1.

Durch das Öffnen eines Gaswechselventils während der Kompressionsphase kann der Druckaufbau im Zylinder reduziert bzw. verhindert werden, wodurch sich die o. g. Nachteile verringern oder beseitigen lassen. Hierzu sind bei Brennkraftmaschinen, insbesondere bei Dieselbrennkraftmaschinen sogenannte Dekompressionsventile im Einsatz, die als separates Bauteil am Brennraum angebracht sind und durch eine Aktivierung ein Ausströmen der komprimierten Luft aus dem Brennraum ermöglichen und so eine Druckanstieg im Brennraum verhindern. Nach Erreichen eines bestimmten Druckes im Brennraum (nach einer ersten Zündung) schließen diese Ventile selbständig.By opening a gas exchange valve during the compression phase of the pressure build-up in the cylinder can be reduced or prevented, causing the o. G. Reduce or eliminate disadvantages. For this purpose, so-called decompression valves are used in internal combustion engines, especially in diesel engines, which are mounted as a separate component on the combustion chamber and allow by activation an outflow of compressed air from the combustion chamber and thus prevent a pressure increase in the combustion chamber. After reaching a certain pressure in the combustion chamber (after a first ignition) these valves close automatically.

Der bei BMW Motoren verwendete VVT-Ventiltrieb (hubvariable Ventiltrieb) kann durch die erfindungsgemäße Umgestaltung einzelner Bauteile bzw. die Erweiterung des Verstellbereiches dazu genutzt werden, ein „Offenstehen” der Gaswechselventile zu erreichen, auch während sich die Nocke der Nockenwelle im Grundkreis befindet. Durch die offenstehenden Gaswechselventile wird so eine Dekompression erreicht. Nach der Phase des Starts der Brennkraftmaschine verfährt der VVT-Ventiltrieb in seinen normalen Betriebsbereich.The VVT valve train used in BMW engines (stroke-variable valve train) can be used by the inventive redesign of individual components or the extension of Verstellbereiches to achieve an "open" of the gas exchange valves, even while the cam of the camshaft is in the base circle. Due to the open gas exchange valves a decompression is achieved. After the engine start phase, the VVT valve train moves into its normal operating range.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.

Durch die Ausgestaltung gemäß den Merkmalen in den Patentansprüchen 2 mit 7 wird die innere Reibung im gesamten hubvariablen Ventiltrieb reduziert. Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung wird somit der Verschleiß reduziert, sowie die Lebens-, bzw. Einsatzdauer erhöht. Als weiterer positiver Effekt darf die Kraftstoffersparnis aufgrund der verringerten innere Reibung des hubvariablen Ventiltriebs genannt werden.Due to the configuration according to the features in the claims 2 with 7, the internal friction is reduced in the entire variable stroke valve train. The proposed embodiment thus reduces the wear, and increases the life, or duration of use. Another positive effect is the fuel economy due to the reduced internal friction of the variable-stroke valve train.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 8 reduziert die auftretenden Beschleunigungskräfte im hubvariablen Ventiltrieb beim Übergang von der Leerhubkurve auf die Hubkurve. Die resultierenden konstanten Öffnungs- und Schließbeschleunigungen des Zwischenhebels erlauben eine höhere Drehzahl der Brennkraftmaschine.The embodiment according to claim 8 reduces the acceleration forces occurring in the variable-stroke valve drive during the transition from the Leerhubkurve on the lift curve. The resulting constant opening and closing accelerations of the intermediate lever allow a higher speed of the internal combustion engine.

Durch die Verwendung eines Zwischenelementes gemäß Patentanspruch 9 ist der hubvariable Ventiltrieb spiel- und wartungsfrei. Vorzugsweise wird zusätzlich ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement eingesetzt.By the use of an intermediate element according to claim 9 of the variable stroke valve train is play and maintenance. Preferably, a hydraulic valve clearance compensation element is additionally used.

Eine Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 10 erlaubt einen kompakten, sowie steifen Aufbau des hubvariablen Ventiltriebs.An embodiment according to claim 10 allows a compact, as well as rigid construction of the variable-stroke valve drive.

Die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 11 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform, die auch Raumbrennverfahren, wie z. B. HCCI-Brennverfahren (Homogenious charge compression ignition) ermöglicht.The embodiment according to claim 11 is a particularly preferred embodiment, which also Raumbrennverfahren such. B. HCCI (homogeneous charge compression ignition) combustion method allows.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand einer Schnittdarstellung von einem Ausführungsbeispiel in einer einzigen Figur näher erläutert.In the following the invention is explained in more detail with reference to a sectional view of an embodiment in a single figure.

1 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen hubvariablen Ventiltrieb. 1 shows a section through a variable-stroke valve drive according to the invention.

Der hubvariable Ventiltrieb 1 besteht aus einem Zwischenhebel 2, der einerseits schiebebeweglich auf einer Kulissenbahn 3a einer Kulisse 3 gelagert ist, die ortsfest in einem Zylinderkopf 16 angeordnet ist. Am gegenüberliegenden Ende weist der Zwischenhebel 2 eine Arbeitskurve 4 mit einer Nullhubkurve 4a und einer Hubkurve 4b auf, wobei zwischen der Nullhubkurve 4a und der Hubkurve 4b eine Rampe 4c eingeformt ist. In 1 steht die Nullhubkurve 4a mit einem vierten Rollenelement 15, eine Rolle eines Zwischenelements 5, einem Schlepphebel, in Wirkverbindung. Die Wirkverbindung ist ein Linienkontakt zwischen der Rolle und der in einer Ebene senkrecht zur Zeichnungsebene weitgehend ebenen Arbeitskurve 4. Der Zwischenhebel 5 ist einerseits auf einem Spielausgleichselement 18, vorzugsweise einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement gelagert und andererseits auf einem Gaswechselventil 6. Das Gaswechselventil 6 und das Spielausgleichselement 18 sind in dem Zylinderkopf 16 montiert. Die Kulissenbahn 3a weist einen definierten Radius auf. Eine Drehachse 15a des vierten Rollenelementes 15 ist der Krümmungsmittelpunkt der Kulissenbahn 3a, wenn die Nullhubkurve 4a und das vierte Rollenelement 15 miteinander in Wirkverbindung stehen.The variable stroke valve train 1 consists of an intermediate lever 2 , on the one hand sliding on a slide track 3a a backdrop 3 is stored, the stationary in a cylinder head 16 is arranged. At the opposite end has the intermediate lever 2 a working curve 4 with a zero-stroke curve 4a and a lift curve 4b on, being between the zero-stroke curve 4a and the lift curve 4b a ramp 4c is formed. In 1 stands the zero-stroke curve 4a with a fourth roller element 15 , a role of an intermediate element 5 , a drag lever, in operative connection. The operative connection is a line contact between the roller and the working plane, which is largely flat in a plane perpendicular to the plane of the drawing 4 , The intermediate lever 5 is on the one hand on a clearance compensation element 18 , Preferably a hydraulic lash adjuster mounted and on the other hand on a gas exchange valve 6 , The gas exchange valve 6 and the clearance compensation element 18 are in the cylinder head 16 assembled. The slide track 3a has a defined radius. A rotation axis 15a of the fourth roller element 15 is the center of curvature of the slide track 3a when the zero-stroke curve 4a and the fourth roller element 15 interact with each other.

Kulissenseitig weist der Zwischenhebel 2 ein erstes Rollenelement 12 mit einer ersten Drehachse 12a auf, welches mit der Kulissenbahn 3a ebenfalls in Linienkontakt senkrecht zur Zeichnungsebene steht. Koaxial zur ersten Drehachse 12a ist ein zweites Rollenelement 13 angeordnet, welches mit einer zweiten Stellvorrichtung 10 in Wirkverbindung steht. Die zweite Stellvorrichtung 10 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Nocken auf, mit der das kulissenseitige Ende des Zwischenhebels 2 gesteuert oder geregelt parallel zur Kulissenbahn 3a verschoben werden kann. Beispielsweise kann es sich bei dem Nocken auch um eine Exzenterscheibe handeln, jedoch auch andere Konturen sind problemlos einsetzbar.On the crank side, the intermediate lever points 2 a first roller element 12 with a first axis of rotation 12a on, which with the slide track 3a also in line contact is perpendicular to the plane of the drawing. Coaxial to the first axis of rotation 12a is a second roller element 13 arranged, which with a second adjusting device 10 is in active connection. The second adjusting device 10 has in the present embodiment, a cam with which the backdrop-side end of the intermediate lever 2 controlled or regulated parallel to the slide track 3a can be moved. For example, the cam can also be an eccentric disc, but other contours can also be used without difficulty.

Erfindungsgemäß wird der Radius, wenn die Nullhubkurve 4a mit dem vierten Rollenelement 15 in Kontakt ist, in Richtung der zweiten Stellvorrichtung 10 kleiner. Hierdurch wird bewirkt, dass, wenn die zweite Stellvorrichtung 10 über den Nullhub hinaus eingestellt wird, der Zwischenhebel 2 in Richtung Gaswechselventil 6 bewegt wird und das Gaswechselventil 6 auch im Grundkreis des Nockens 11 für eine Dekompression geöffnet werden kann.According to the invention, the radius when the Nullhubkurve 4a with the fourth roller element 15 is in contact, in the direction of the second actuator 10 smaller. This causes that when the second adjusting device 10 is set beyond the zero stroke, the intermediate lever 2 in the direction of gas exchange valve 6 is moved and the gas exchange valve 6 also in the base circle of the cam 11 can be opened for decompression.

In etwa mittig zwischen dem ersten und dem zweiten Rollenelement (12, 13), sowie der Arbeitskurve 4, weist der Zwischenhebel 2 ein drittes Rollenelement 14 auf. Auf dieses dritte Rollenelement 14 wirkt eine erste Stellvorrichtung 7. Die erste Stellvorrichtung 7 besteht im Wesentlichen aus einem Nocken 11, mit einer Umfangsfläche 11a, die um eine Drehachse 11b rotiert.In the middle approximately between the first and the second roller element ( 12 . 13 ), as well as the working curve 4 , points the intermediate lever 2 a third roller element 14 on. On this third roller element 14 acts a first adjusting device 7 , The first adjusting device 7 consists essentially of a cam 11 , with a peripheral surface 11a around a rotation axis 11b rotates.

Mit der ersten Stellvorrichtung 7 wird das Gaswechselventils 6 zyklisch geöffnet und geschlossen, sofern neben der Nullhubkurve 4a auch die Hubkurve 4b mit dem vierten Rollenelement 15 in Wirkverbindung steht. Mit der zweiten Stellvorrichtung 10 wird der Absoluthub des Gaswechselventils 6 eingestellt. Befindet sich der Linienkontakt (Kontaktfläche 17a) des vierten Rollenelementes 15 auf der Nullhubkurve 4a, dann ist der Gaswechselventilhub null, wird der Linienkontakt über die Rampe 4c auf die Arbeitskurve 4b verschoben, so wird der Hub des Gaswechselventils 6 bis zu einem maximalen Wert vergrößert. Um den Nullhub mit der Nullhubkurve 4a zu realisieren, ist deren Kontur weitgehend als Kreisabschnitt ausgeformt.With the first adjusting device 7 becomes the gas exchange valve 6 cyclically opened and closed, if next to the zero-stroke curve 4a also the lift curve 4b with the fourth roller element 15 is in active connection. With the second actuator 10 becomes the absolute stroke of the gas exchange valve 6 set. Is the line contact (contact area 17a ) of the fourth roller element 15 on the zero-stroke curve 4a , then the Gaswechselventilhub is zero, the line contact on the ramp 4c on the working curve 4b shifted, so is the stroke of the gas exchange valve 6 increased to a maximum value. Around the zero stroke with the zero stroke curve 4a to realize their contour is largely formed as a circular section.

Damit sicher gestellt ist, dass die erste Stellvorrichtung 7 stets mit dem Zwischenelement 2 über das dritte Rollenelement 14 in Wirkverbindung steht, ist ein Federelement 9, eine Schenkelfeder, vorgesehen, das einerseits ortsfest am Zylinderkopf 16 befestigt ist und mit einer ersten Kontaktfläche 17a nahe der Arbeitskurve 4 stets gegen den Zwischenhebel 2 drückt. Selbstverständlich können auch andere Anlagepunkte am Zwischenelement 2 vorgesehen werden.This ensures that the first adjusting device 7 always with the intermediate element 2 over the third roller element 14 is in operative connection, is a spring element 9 , a leg spring, provided on the one hand stationary on the cylinder head 16 is attached and with a first contact surface 17a near the working curve 4 always against the intermediate lever 2 suppressed. Of course, other investment points on the intermediate element 2 be provided.

Der hier gezeigte exemplarische Schnitt durch eine bevorzugte Ausgestaltung des hubvariablen Ventiltriebs 1 zeigt einen Schnitt für ein einzelnes Gaswechselventil 6 der Brennkraftmaschine. Das Gaswechselventil 6 kann sowohl ein Einlass-Gaswechselventil als auch ein Auslass-Gaswechselventil sein. Ferner kann die Brennkraftmaschine mehrere Gaswechselventile 6 für die Einlass- und/oder Auslassseite je Zylinder aufweisen. Das heißt, der hubvariable Ventiltrieb kann sowohl einlass- als auch auslassseitig eingesetzt werden. Die Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine hat keinen direkten Einfluss auf die Funktion des hubvariablen Ventiltriebs 1. Durch Zusammenfassen mehrerer Stellvorrichtungen 7, 10, beispielsweise durch die Verwendung jeweils einer Welle für mehrere Nocken 11, kann für jede Einlass-, bzw. Auslassseite einer Zylinderbank jeweils ein hubvariabler Ventiltrieb 1 vorgesehen werden.The exemplary section shown here by a preferred embodiment of the variable-stroke valve drive 1 shows a section for a single gas exchange valve 6 the internal combustion engine. The gas exchange valve 6 can be both an admission Gas exchange valve as well as an outlet gas exchange valve. Furthermore, the internal combustion engine can have several gas exchange valves 6 for the inlet and / or outlet side per cylinder. This means that the variable-stroke valve train can be used on both the inlet and outlet side. The number of cylinders of the internal combustion engine has no direct influence on the function of the variable-stroke valve train 1 , By combining several actuators 7 . 10 For example, by using a respective shaft for a plurality of cams 11 , For each inlet and outlet side of a cylinder bank each have a variable-stroke valve train 1 be provided.

Das Spielausgleichselement 18, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein hydraulisches Ausgleichselement ist, kann ebenfalls durch andere Ausführungsvarianten, wie z. B. mechanische Ausgleichselemente realisiert sein. Ferner kann das Zwischenelement 5 anstelle eines Schwinghebels beispielsweise ein Kipphebel sein. Das Zwischenelement 5 kann entweder direkt mit der Arbeitskurve 4 in Kontakt stehen, dann ist die zwischenelementseitige Oberfläche mit einem Radius auszuformen, oder die Berührung erfolgt über das vierte Rollenelement 15. Die zweite Stellvorrichtung 10 kann neben einer Exzenterverstellung auch eine Schubstangenverstellung bzw. eine hydraulische oder elektromechanische Stelleinrichtung sein. Das Federelement 9, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Schenkelfeder ist, kann auch durch geometrisch anders ausgestaltete Federelemente, wie beispielsweise eine Blattfeder, ersetzt werden. Die Rollenelemente 12 bis 15 sind bevorzugt kugel- oder nadelgelagert, auch eine Gleitlagerung ist möglich. Der Zwischenhebel 2 kann ist vorzugsweise aus Blech geformt oder in einem Gießverfahren hergestellt. Die Kulisse 3 kann lösbar oder unlösbar mit dem Zylinderkopf 16 verbunden sein.The clearance compensation element 18 , which is a hydraulic compensating element in the present embodiment, can also by other embodiments, such. B. be realized mechanical compensation elements. Furthermore, the intermediate element 5 for example, be a rocker arm instead of a rocker arm. The intermediate element 5 can either work directly with the working curve 4 are in contact, then the intermediate element-side surface is formed with a radius, or the contact is made via the fourth roller element 15 , The second adjusting device 10 may be in addition to an eccentric adjustment and a push rod adjustment or a hydraulic or electro-mechanical actuator. The spring element 9 which is a leg spring in the present embodiment, can also be replaced by geometrically differently configured spring elements, such as a leaf spring. The rolling elements 12 to 15 are preferably ball or needle bearings, a sliding bearing is possible. The intermediate lever 2 is preferably formed from sheet metal or produced by a casting process. The scenery 3 can be detachable or unsolvable with the cylinder head 16 be connected.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine wird der Nocken 11 der ersten Stellvorrichtung 7 weitgehend phasenstarr zu einer Kurbelwelle um die Drehachse 11b gedreht. Um die Kraftstoffeinsparung des hubvariablen Ventiltriebs jedoch vollständig ausnutzen zu können, kann beispielsweise eine Nockenwellenverstelleinheit vorgesehen werden, die eine Relativdrehlage der ersten Stellvorrichtung 7 in bestimmten Grenzen zur der Kurbelwellendrehlage verändert. Durch die Drehbewegung der ersten Stellvorrichtung 7 wird der, von dem Federelement 9 gegen den Nocken 11 gedrückte Zwischenhebel 2 um den kulissennahen Punkt 8 gedreht. Wird auf das erste Rollenelement 12 verzichtet, dann wandert der kulissennahe Punkt aus. Wird das erste Rollenelement 12 verwendet, dann ist der Drehmittelpunkt (kulissennaher Punkt 8) des Zwischenhebels 2 der Mittelpunkt des ersten Rollenelementes 12, der bei einer Drehung des Zwischenhebels 2 in vorteilhafter Weise nicht auswandert. Hierbei wird die Arbeitskurve 4 in der zweiten Kontaktfläche 17b über das vierte Rollenelement 15 geschoben. Solange die zweite Kontaktfläche 17b im Bereich der Nullhubkurve 4a ist, erfolgt keine Gaswechselventilbewegung. Wird die zweite Stellvorrichtung 10 verstellt und das erste Rollenelement 12 in Pfeilrichtung verschoben, so wandert die zweite Kontaktfläche 17b über die Rampe 4c in den Bereich der Hubkurve 4b. In diesem Fall wird das Gaswechselventil 6 geöffnet, und anschließend wieder geschlossen.During operation of the internal combustion engine, the cam 11 the first adjusting device 7 largely phase-locked to a crankshaft about the axis of rotation 11b turned. However, in order to fully exploit the fuel economy of the variable-stroke valve drive, it is possible, for example, to provide a camshaft adjusting unit which has a relative rotational position of the first actuating device 7 changed within certain limits to the crankshaft deflection. By the rotational movement of the first adjusting device 7 is the, of the spring element 9 against the cam 11 pressed intermediate lever 2 around the scenes near the scenes 8th turned. Will be on the first roller element 12 renounced, then moves the scene near the point. Will be the first roller element 12 used, then the center of rotation (near-point 8th ) of the intermediate lever 2 the center of the first roller element 12 , which upon rotation of the intermediate lever 2 advantageously does not emigrate. Here is the working curve 4 in the second contact area 17b over the fourth roller element 15 pushed. As long as the second contact surface 17b in the range of the zero-stroke curve 4a is, there is no gas exchange valve movement. Will the second actuator 10 adjusted and the first roller element 12 shifted in the direction of the arrow, so wanders the second contact surface 17b over the ramp 4c in the range of the lift curve 4b , In this case, the gas exchange valve 6 opened, and then closed again.

Durch das Öffnen des Gaswechselventils 6 während der Kompressionsphase kann somit der Druckaufbau im Zylinder der Brennkraftmaschine reduziert bzw. verhindert werden, wodurch sich die o. g. Nachteile verringern oder beseitigen lassen. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des hubvariablen Ventiltriebs 1 werden in vorteilhafter Weise gegenüber dem Stand der Technik keine zusätzlichen Bauteile für die Dekompression benötigt, wodurch weder Kosten noch Gewicht noch Bauraum negativ beeinflusst werden.By opening the gas exchange valve 6 During the compression phase can thus be reduced or prevented, the pressure build-up in the cylinder of the internal combustion engine, which can reduce or eliminate the above-mentioned disadvantages. Due to the inventive design of the variable-stroke valve drive 1 Advantageously, no additional components are required for the decompression over the prior art, whereby neither cost nor weight nor space is negatively affected.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Hubvariabler VentiltriebHubvariabler valve drive
22: Zwischenhebelintermediate lever
33: Kulissescenery
3a3a: Kulissenbahnlink path
44: Arbeitskurveworking curve
4a4a: Nullhubkurvezero stroke
4b4b: Hubkurvestroke curve
4c4c: Ramperamp
55: Zwischenelementintermediate element
66: GaswechselventilGas exchange valve
77: Erste StellvorrichtungFirst adjusting device
88th: Kulissennaher PunktKulissennaher point
99: Federelementspring element
1010: Zweite StellvorrichtungSecond actuator
1111: Nockencam
11a11a: Umfangsflächeperipheral surface
11b11b: Drehachseaxis of rotation
1212: Erstes RollenelementFirst roller element
12a12a: erste Drehachsefirst axis of rotation
1313: Zweites RollenelementSecond roller element
1414: Drittes RollenelementThird roller element
1515: Viertes RollenelementFourth roller element
15a15a: zweite Drehachsesecond axis of rotation
1616: Zylinderkopfcylinder head
17a17a: Erste KontaktflächeFirst contact area
17b17b: Zweite KontaktflächeSecond contact surface
1818: SpielausgleichselementLash adjuster

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10123186 A1 [0002]

Claims

Hubvariabler valve drive ( 1 ) for an internal combustion engine, consisting of an intermediate lever ( 2 ), on the one hand sliding on a slide track ( 3a ) a backdrop ( 3 ) and on the other hand a working curve ( 4 ) with a zero-stroke curve ( 4a ) and a lift curve ( 4b ), wherein the working curve ( 4 ) via an intermediate element ( 5 ), with one in the intermediate element ( 5 ) rotatably mounted fourth roller element ( 15 ), with a gas exchange valve ( 6 ) is in operative connection and wherein a first adjusting device ( 7 ) for pivoting the intermediate lever ( 2 ) around a near-kinetic point ( 8th ) against a spring force of a spring element ( 9 ) is provided, wherein the intermediate lever ( 2 ) with a second adjusting device ( 10 ) along the slide track ( 3a ) is displaceable, wherein the slide track ( 3a ) a radius about a rotation axis ( 15a ) of the fourth roller element ( 15 ), characterized in that the radius when the zero-stroke curve ( 4a ) with the fourth roller element ( 15 ) is in contact, in the direction of the second actuator ( 10 ) nobody becomes.

Hubvariabler valve drive according to claim 1, characterized in that the intermediate lever ( 2 ) via a first roller element ( 12 ) on the slide track ( 3a ) is supported.

Hubvariabler valve drive according to claim 2, characterized in that the first roller element ( 12 ) on the intermediate lever ( 2 ) is arranged.

Hubvariabler valve drive according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the first adjusting device ( 7 ) via a second roller element ( 13 ) with the intermediate lever ( 2 ) is in operative connection.

Hubvariabler valve drive according to claim 4, characterized in that the second roller element ( 13 ) on the intermediate lever ( 2 ) is arranged.

Hubvariabler valve drive according to one of the aforementioned claims, characterized in that the second adjusting device ( 10 ) with the intermediate lever ( 2 ) over the first roller element ( 12 ) or a third roller element ( 14 ) is in operative connection.

Hubvariabler valve drive according to claim 6, characterized in that the third roller element ( 14 ) on the intermediate lever ( 2 ) is arranged.

Hubvariabler valve drive according to one of the aforementioned claims, characterized in that between the Nullhubkurve ( 4a ) and the lift curve ( 4b ) a ramp ( 4c ) is formed.

Hubvariabler valve drive according to one of the aforementioned claims, characterized in that the intermediate element ( 5 ) is a drag lever or a rocker arm.

Hubvariabler valve drive according to one of the aforementioned claims, wherein the internal combustion engine comprises a cylinder head, characterized in that the backdrop ( 3 ) is arranged in the cylinder head.

Hubvariabler valvetrain according to one of the aforementioned claims, wherein the internal combustion engine has an inlet side and an outlet side, characterized in that the variable-stroke valve train ( 1 ) is arranged on the inlet side and / or outlet side.