[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ventiltriebe für Brennkraftmaschinen sind bereits in vielfachen Ausführungsformen
bekannt geworden. Bei seit langer Zeit bekannten Ventiltrieben ist es weder möglich,
den Ventilhub, noch die Ventilöffnungszeit während des Betriebs der Brennkraftmaschine
zu verändern. Neben variablen Ventiltrieben, bei denen beispielsweise die Phasenlage,
der Ventilhub, die Steilheit der Öffnungs- und Schließflanke oder auch die Öffnungsdauer
modifiziert werden kann, sind den jeweiligen Anforderungen der damit betriebenen Brennkraftmaschinen
entsprechende Ventiltriebe bekannt geworden, die eine geringere Parametervariation
zulassen, dafür aber konstruktiv einfacher ausgebildet sind.
[0003] Ein Beispiel eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine, mit dem die Ventilöffnungsdauer
variiert werden kann, ist in der Europäischen Patentschrift EP 0 865 566 B1 beschrieben.
Ein weiteres Beispiel eines variablen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine ist
in der auf die Anmelderin zurückgehenden unveröffentlichten Deutschen Patentanmeldung
102 37 104 beschrieben.
[0004] Diese Patentanmeldung beschreibt einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine, mit
dem die Höhe des Hubs der Gaswechselventile verändert werden kann. Die Veränderung
der Hubhöhe kann dabei beispielsweise in Abhängigkeit von der Lastsituation der Brennkraftmaschine
modifiziert werden. So kann mit dem beschriebenen Ventiltrieb eine Volllaststeuerung
erreicht werden, d.h. die Ventilhubhöhe maximiert werden und beispielsweise einen
Wert von etwa 12 mm einnehmen und auch ein Ventilhub realisiert werden, der der Leerlaufstellung
entspricht. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine zylinderselektive Nullhubhöhe
einzustellen, also eine Zylinderabschaltung zu realisieren.
[0005] Bei dem genannten Ventiltrieb wird mittels einer Antriebswelle mit Nockenprofilen
ein erstes Übertragungselement so betätigt, dass eine Drehbewegung der Nocken zu einer
Schwenkbewegung des ersten Übertragungselements führt, wobei die Schwenkbewegung des
ersten Übertragungselements über ein zweites Übertragungselement letztlich zum Öffnen
des jeweiligen Gaswechselventils unter Überwindung der Federkraft einer am Ventilschaft
abgestützten Schraubendruckfeder führt. Über eine Verdrehung einer Exzenterwelle ,
die als Stellelement wirkt, kann das erste Übertragungselement nun relativ zum zweiten
Übertragungselement an einer Steuerkurve verlagert bzw. verschoben werden, so dass
sich der Kontaktpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungselement entlang
der Steuerkurve verschiebt. Die Steuerkurve ist nun so ausgebildet, dass sie einen
Nullhubkurvenbereich besitzt und einen Hubrampenabschnitt, so dass mittels der Verschiebung
des Kontaktpunkts zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungselement an den beiden
Abschnitten ein veränderbarer Ventilhub erreicht wird, der bis zum der Leerlaufstellung
des Verbrennungsmotors entsprechenden Ventilhubhöhe modifiziert werden kann.
[0006] Die von der Antriebswelle und der oder den daran angeordneten Nocken erzeugte Ventilöffnungskraft
wird über die beiden Übertragungselemente auf den Ventilschaft übertragen, so dass
es zur Herbeiführung einer definierten Lage des ersten Übertragungselements an der
Nocke zweckmäßig ist, eine Vorspannkraft zwischen dem ersten Übertragungselement und
der Nocke aufzubauen.
[0007] Da es damit aufgrund der Relativbewegung zwischen der Nocke und dem Nockenfolgebauteil
in der Form des ersten Übertragungselements zu Reibung zwischen der Nocke und dem
ersten Übertragungselement kommt, liegt der vorliegenden Erfindung nunmehr die Aufgabe
zugrunde, einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zu schaffen, mit dem einerseits
eine variable Ventilhubhöhe realisierbar ist und andererseits den Anforderungen an
ein möglichst günstiges Reibungsverhalten zwischen der Nocke und dem Nockenfolgeglied
Rechnung getragen wird.
[0008] Die Erfindung schafft nunmehr zur Lösung dieser Aufgabe einen Ventiltrieb mit den
Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren
Ansprüchen beschrieben.
[0009] Die Erfindung sieht einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine vor, wobei der Ventiltrieb
eine drehbare Antriebswelle besitzt mit wenigstens einer Nocke und ein damit betätigbares
erstes Übertragungselement aufweist, welches mit einem zweiten Übertragselement in
Wirkverbindung steht derart, dass dieses einen Schaft eines Gaswechselventils beaufschlagen
kann nämlich derart, dass eine Verlagerung des ersten Übertragungselements entlang
einer zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungselement ausgebildeten Steuerkurve
zu einer Veränderung der Hubhöhe des beaufschlagten Gaswechselventils führt und die
Verlagerung des ersten Übertragungselements mittels einer Verdrehung einer Welle und/oder
der Betätigung eines Stellantriebs erfolgt und ein elastisches Bauteil das erste Übertragungselement
zum Kontakt mit der Nocke beaufschlägt und dieses elastische Bauteil derart angeordnet
ist, dass die vom elastischen Bauteil erzeugte Vorspannkraft von der Verlagerung des
ersten Übertragungselements relativ zu zweiten Übertragungselement unabhängig ist.
[0010] Die Erfindung schafft damit einen hubvariablen Ventiltrieb, bei dem die Ventilhubhöhe
in einem weiten Bereich zwischen einer Volllaststellung mit maximalem Ventilhub und
einer Leerlaufgasstellung mit minimalem Ventilhub bzw. einer Zylinderabschaltstellung
mit Nullventilhub verändert werden kann und dabei das das erste Nockenfolgeelement
bildende erste Übertragungselement von einem elastischen Bauteil so gegen die Nocke
zum Kontakt mit dieser beaufschlagt wird, dass die von dem elastischen Bauteil erzeugte
Vorspannkraft von der zur Herbeiführung der Veränderung des Hubs des Gaswechselventils
notwendigen Verlagerung des ersten Übertragungselements relativ zum zweiten Übertragungselement
unabhängig ist.
[0011] Damit wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass unabhängig von der Stellung des
ersten Übertragungselements relativ zum zweiten Übertragungselement die vom elastischen
Bauteil erzeugte Vorspannkraft aufgetragen über dem Nockenwinkel gleiche Werte einnimmt
und nicht durch eine Relativbewegung des ersten Übertragungselements relativ zum zweiten
Übertragungselement verändert wird, so dass bei vergleichbaren Nockenwinkeln eine
gleiche Vorspannkraft und damit Flächenpressung zwischen der Nocke und dem ersten
Übertragungselement als Nockenfolgebauteil besteht, ohne dass hierbei durch eine Verlagerung
des ersten Übertragungselements relativ zum zweiten Übertragungselement eine Abhängigkeit
in den Verlauf der Vorspannkraft eingeführt wird. Da damit die Vorspannkraft nicht
von der Verlagerung des ersten Übertragungselements relativ zum zweiten Übertragungselement
abhängt, führt diese Verlagerung auch nicht zu einer verlagerungsabhängigen Reibleistung
zwischen den Wälzpartnern Nocke und Nockenfolgebauteil, also dem ersten Übertragungselement.
[0012] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das
elastische Bauteil an der Antriebswelle relativ zu dieser drehbar angeordnet ist und
zwar kann dies mittels eines an der Antriebswelle drehbar angeordneten Halters erreicht
werden, der das elastische Bauteil aufnimmt und hält.
[0013] In Weiterbildung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass das erste Übertragungselement
ein Schwenkhebel ist, an dem ein Wälzkörper drehbar gelagert ist, der sich mit der
Nocke der drehbaren Antriebswelle in Wälzeingriff befindet. Damit wird zwischen dem
Wälzkörper des Schwenkhebels und der Nocke eine Rollbedingung realisiert, die positiv
zum Ziel der Verringerung der Reibleistung beiträgt.
[0014] Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung gemäss der Erfindung kann das elastische Bauteil
eine Drehfeder sein, die von dem an der Antriebswelle drehbar angeordneten Halter
aufgenommen ist und einen Federarm aufweist, der in eine Bohrung des Schwenkhebels
eingreift und somit den Wälzkörper am Schwenkhebel in Kontakt mit der Nocke hält.
[0015] Wenn nun die Nocke mit ihrem Nockenerhebungsprofil mit dem Wälzkörper in Kontakt
kommt, wird die zwischen der Antriebswelle und dem Schwenkhebel angeordnete Drehfeder
gespannt, so dass die Drehfeder dafür sorgt, dass nach dem Wegdrehen des Nockenerhebungsprofils
aus dem Kontakt mit dem Wälzkörper der Wälzkörper gegen den Nockengrundkreis gedrückt
wird und somit der Wälzkörper in Kontakt mit der Nocke verbleibt.
[0016] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die vorstehend genannte
Steuerkurve am Schwenkhebel ausgebildet ist und eine Nullhubkurve aufweist sowie einen
Hubrampenabschnitt besitzt und der so ausgebildete Schwenkhebel entlang der Steuerkurve
an einem am zweiten Übertragungselement drehbar angeordneten Wälzkörper verlagerbar
ist. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass der Schwenkhebel entlang der Steuerkurve
an dem Wälzkörper des zweiten Übertragungselements verschoben werden kann, so dass
sich der Kontaktpunkt zwischen dem Schwenkhebel bzw. der am Schwenkhebel ausgebildeten
Steuerkurve und dem Wälzkörper im Bereich zwischen der Nullhubkurve und dem Hubrampenabschnitt
befindet, so dass dann, wenn sich der Kontaktpunkt im Bereich der Nullhubkurve befindet
eine zylinderselektive Ventilabschaltung und damit Zylinderabschaltung realisiert
werden kann und dann, wenn sich der Kontaktpunkt im Bereich des Hubrampenabschnitts
der Steuerkurve befindet, eine Veränderung des Hubs des Gaswechselventils realisiert
werden kann, je nach der Position des Kontaktpunkts entlang des Hubrampenabschnitts
bzw. dessen geometrischer Ausbildung.
[0017] Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Welle zur Verlagerung
des ersten Übertragungselements relativ zum zweiten Übertragüngselement eine Exzenterwelle
ist und mittels einer Verdrehung der Exzenterwelle eine Verlagerung des Schwenkhebels
am Wälzkörper des zweiten Übertragungselements entlang der Steuerkurve um einen vorbestimmten
Abstand möglich ist. Damit kann durch eine Verdrehung der Exzenterwelle eine beispielsweise
zylinderbankselektive Grundabstimmung der Hubhöhe der Gaswechselventil dieser Zylinderbank
erreicht werden.
[0018] Mittels einer Betätigung eines der Exzenterwelle nachgeschalteten Stellantriebs in
der Form einer Kolben/Zylindereinheit kann eine Verlagerung des Schwenkhebels am Wälzkörper
des zweiten Übertragungselements entlang der Steuerkurve um einen wiederum vorbestimmten
Abstand erfolgen, die der mittels der Exzenterwelle herbeigeführten Verlagerung additiv
überlagert werden kann. Es bedeutet dies mit anderen Worten, dass je nach Stellung
des Stellantriebs die über die Exzenterwelle herbeigeführte Verlagerung beispielsweise
kompensiert werden kann oder durch die Betätigung des Stellantriebs eine in Richtung
der Verlagerung des Schwenkhebels am zweiten Übertragungselement mit gleichem Richtungsvorzeichen
additiv überlagerte erweiterte Verlagerung des Schwenkhebels am Wälzkörper des zweiten
Übertragungselements realisiert werden kann, mit der beispielsweise eine Verschiebung
des Kontaktpunkt der Steuerkurve am Schwenkhebel zum Wälzkörper des zweiten Übertragungselements
realisiert werden kann, bis in den Bereich der Nullhubkurve der Steuerkurve selbst
und somit eine zylinderselektive Zylinderabschaltung durch den erfindungsgemäßen Ventiltrieb
realisiert werden kann.
[0019] Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der vorstehend genannte
Halter aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt ist, an dem die Drehfeder beispielsweise
mittels einer Rastverbindung lösbar festgelegt werden kann. Durch eine drehbare Anordnung
des die Drehfeder haltenden Halters an der Antriebswelle wird damit erreicht, dass
die Drehfeder so zwischen der Antriebswelle und dem Wälzkörper des Schwenkhebels eingespannt
ist, dass die von der Drehfeder erzeugte Federkraft von einer Verlagerung des Schwenkhebels
relativ zum zweiten Übertragungselement unabhängig ist.
[0020] Damit bleibt die Vorspannkraft, mit der der Wälzkörper des Schwenkhebels gegen die
Nocke der Antriebswelle gedrückt wird, unabhängig von der Verlagerung des Schwenkhebels
relativ zum zweiten Übertragungselement. Das geometrische Verhältnis zwischen der
Mitte der Nockenwelle, einem Drehpunkt des Federarms der Drehfeder und der Mitte des
Wälzkörpers des Schwenkhebels bleibt somit unabhängig von der Lage des Schwenkhebels
immer gleich und damit die Vorspannkraft bzw. die zu überwindende Reibleistung.
[0021] Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt
in:
Fig. 1 einen Ventiltrieb gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung
in Volllaststellung mit einer Drehfeder in Grundstellung;
Fig. 2 eine Volllaststellung ähnlich Fig. 1 mit aufgrund der Drehung der Nocke gespannter
Drehfeder und betätigtem Gaswechselventil;
Fig. 3 dem Ventiltrieb in einer Leerlaufstellung mit Drehfeder in Grundstellung und
unbetätigtem Gaswechselventil;
Fig. 4 eine Abbildung ähnlich Fig. 3 mit Ventiltrieb in Leerlaufstellung mit aufgrund
der Drehung der Nocke gespannter Drehfeder und betätigtem Gaswechselventil;
Fig. 5 einen Ventiltrieb in einer Stellung zur Herbeiführung einer Zylinderabschaltung
mit Drehfeder in Grundstellung; und
Fig. 6 eine Darstellung ähnlich Fig. 5 mit aufgrund der Drehung der Nocke gespannter
Drehfeder und unbetätigtem Gaswechselventil.
[0022] Nachfolgend folgt nun zunächst eine Beschreibung des Ventiltriebs unter Bezugnahme
auf Fig. 1 der Zeichnung, wobei die hier eingeführten Bezugszeichen auch für die weiteren
Figuren gelten.
[0023] Fig. 1 der Zeichnung zeigt nun einen Ventiltrieb 1 gemäß einer Ausführungsform nach
der vorliegenden Erfindung in einer zur Erleichterung des Verständnisses schematischen
Darstellung in einer Draufsichtansicht.
[0024] Der Ventiltrieb 1 weist eine Antriebswelle 2 auf, die vom nicht dargestellten Grundmotor
über einen Antrieb in der Form einer Kette oder eines Zahnriemens oder dergleichen
in Drehung versetzt wird. In den Figuren ist die Antriebswelle 2 jeweils mit nur einer
Nocke 3 dargestellt, kann aber die Antriebswelle mit Nocken einer mehrzylindrigen
Brennkraftmaschine sein, so dass es ohne weiteres klar ist, dass die Antriebswelle
2 eine Vielzahl von Nocken 3 besitzen kann. Der dargestellte Ventiltrieb 1 kann somit
zur Einlasssteuerung einer mehrzylindrigen mehrventiligen Brennkraftmaschine dienen.
[0025] Der Nocke 3 folgt nun ein Nockenfolgebauteil oder erstes Übertragungselement 4 in
der Form eines Schwenkhebels.
[0026] An dem der Nocke 3 zugewandten Ende des Schwenkhebels 4 ist ein Wälzkörper 5 in der
Form einer Laufrolle am Schwenkhebel 4 drehbar angeordnet, so dass es zwischen der
Nocke 3 und der Laufrolle 5 zu einer Rollbedienung kommt. Der Schwenkhebel 4 weist
im Bereich der Lagerung der Laufrolle 5 eine Bohrung oder Aufnahme 6 auf, in die ein
Federarm 7 einer Drehfeder 8 eingreift. Die Drehfeder 8 ist dabei in einem aus einem
Kunststoffwerkstoff gefertigten Halter 9 aufgenommen, wobei zur Aufnahme der Drehfeder
8 der Halter 9 zweiteilig ausgebildet ist und durch miteinander Verrasten der beiden
Gehäusehälften des Halters 9 die Drehfeder 8 im Halter 9 festgelegt wird. Die so geschaffene
Einheit aus Drehfeder 8 und Halter 9 kann nun an einem Lagerabschnitt der Antriebswelle
oder Nockenwelle 2 drehbar befestigt werden.
[0027] Der Schwenkhebel 4 kann mittels einer Drehung einer Exzenterwelle 10 um 180 Grad
aus der in Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellten Volllastgrundstellung des Ventiltriebs
in eine in Fig. 3 bis 6 dargestellte Leerlaufgrundstellung verlagert werden, wobei
sich die in Fig. 1 und 2 der Zeichnung dargestellte Volllaststellung von der in Fig.
3 und 4 dargestellten Leerlaufstellung insbesondere dadurch unterscheidet, dass der
Kontaktpunkt zwischen einer am Schwenkhebel 4 ausgebildeten Steuerkurve und einer
an einem zweiten Übertragungselement 12 angeordneten Laufrolle 13 aus dem mit HR bezeichneten
Hubrampenabschnitt der Steuerkurve 11 in den mit NH bezeichneten Nullhubabschnitt
der Steuerkurve 11 wandert.
[0028] Das zweite Übertragungselement 12 in der Form eines Schlepphebels kann zur Betätigung
eines Gaswechselventils 14 auf einen Ventilschaft 15 drücken und stützt sich an seinem
dem Ventilschaft 15 gegenüberliegenden Ende 16 an einem beispielsweise hydraulisch
arbeitenden Ventilspielausgleichselement 17 ab.
[0029] Das Gaswechselventil 14 wird mit seinem Ventilschaft 15 in einer Ventilschaftführung
18, die in einem nicht näher dargestellten Zylinderkopf eingepresst sein kann, axial
geführt und wird in einem ungeöffneten Zustand mittels einer Schraubenfeder 19 geschlossen
gehalten, so dass sich der Ventilteller 20 gegen einen im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine
angeordneten Ventilsitz drückt.
[0030] Wie es vorstehend bereits erwähnt wurde, ist der Halter 9 an einer Lagerstelle der
Antriebswelle oder Nockenwelle 2 drehbar gelagert, so dass eine Verdrehung der Nockenwelle
2 nicht zu einer Auslenkung des Federarms 7 bezogen auf die Mittenachse 21 der Drehfeder
8 führt, so lange die Nocke 3 mit ihrem Grundkreis an der Laufrolle 5 abrollt. Da
die Drehfeder 8 in der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung eine Vorspannkraft ausübt,
wird von dieser Vorspannkraft die Laufrolle 5 an die Nocke 3 gedrückt.
[0031] Fig. 2 der Zeichnung zeigt nun den Ventiltrieb 1 in Volllaststellung mit ausgelenkter
und gespannter Drehfeder 8. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, wurde diese Stellung
des Ventiltriebs 1 dadurch erreicht, dass die Nocke 3 mit ihrer Nockenerhebungskurve
22 mit der Laufrolle 5 in Kontakt gekommen ist und somit den Schwenkhebel 4 in Richtung
zum Gaswechselventil 14 hin beaufschlagt hat. Die Verschwenkbewegung des Schwenkhebels
4 führt zu einer Verschiebung des Kontaktpunkts zwischen dem Hubrampenabschnitt HR
der Steuerkurve 11 und der Laufrolle 13, so dass der sich am Ventilspielausgleichselement
17 abstützende Schlepphebel 12 in Richtung zum Ventilschaft 15 des Gaswechselventils
14 nach unten gerichtet bewegt und damit das Gaswechselventil 14 in eine Öffnungsstellung
drückt (in Fig. 2 ist der Einfachheit halber die Schraubenfeder 19 weggelassen worden),
so dass das Gaswechselventil 14 mit maximaler Hubhöhe zum Gaswechselvorgang offen
steht. Durch die Drehbewegung der Nocke 3 wird der Federarm 7 der Drehfeder 8 vorgespannt
und hält die Laufrolle 5 in Kontakt mit der Nocke 3.
[0032] Fig. 3 der Zeichnung zeigt nun den Ventiltrieb 1 in der einer Leerlaufstellung entsprechenden
Grundstellung mit der Drehfeder 8 in Grundstellung. Zur Herbeiführung der Leerlaufstellung
wurde die Exzenterwelle 10 um 180 Grad gedreht, was zu einer Verlagerung des Schwenkhebels
4 entlang der Steuerkurve 11 in den mit NH bezeichneten Nullhubbereich führt. Wie
es ohne weiteres anhand von Fig. 3 im Vergleich zu Fig. 1 ersichtlich ist, hat sich
der zwischen der Mittenachse 21 und einer entlang der Mittenachse des Federarms 7
gezeichneten Bezugsachse 23 eingeschlossene Winkel α durch die Verlagerung des Schwenkhebels
4 entlang der Steuerkurve 11 in den Bereich des Nullhubabschnitts der Steuerkurve
11 nicht verändert. Damit bleibt die der Grundstelle der Drehfeder 8 entsprechende
Vorspannkraft erhalten, so dass sich durch die Verlagerung des Schwenkhebels 4 keine
Veränderung der Reibungsverhältnisse im Ventiltrieb 1 ergeben hat.
[0033] Fig. 4 der Zeichnung zeigt nun eine Darstellung ähnlich Fig. 3 mit gedrehter Nocke,
so dass das Gaswechselventil 14 einen Ventilhub ausführt, der ausreichend ist zur
Aufrechterhaltung der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine. Wenn lediglich als
Beispiel genannt der Ventilhub des Gaswechselventils in der Volllaststellung beispielsweise
12 mm beträgt, so kann der Ventilhub in der Leerlaufstellung auf einen Wert von beispielsweise
1,5 mm verringert worden sein. Die in der durch die Drehung der Nocke 3 ausgelenkten
und gespannten Stellung der Drehfeder 8 erzeugte Vorspannkraft entspricht der Vorspannkraft
der Drehfeder 8 in der in Fig. 2 dargestellten ausgelenkten Stellung im Volllastbetrieb.
[0034] Fig. 5 der Zeichnung schließlich zeigt den Ventiltrieb 1 in einer Stellung zur Herbeiführung
einer selektiven Zylinderabschaltung. Diese Stellung wurde durch eine weitere Verlagerung
des Schwenkhebels 4 entlang der Nullhubkurve NH der Steuerkurve 11 realisiert und
zwar mittels der Beaufschlagung einer Kolben/Zylindereinheit 24 mit beispielsweise
Drucköl aus dem Motorschmierölkreislauf. Die Beaufschlagung der Kolben/Zylindereinheit
24 führt nun zu einer aus der Verlagerung des Schwenkhebels 4 aufgrund der Drehung
der Exzenterwelle 10 herbeigeführten Verlagerung, die eine weitere durch die Kolben/Zylindereinheit
24 herbeigeführte Verlagerung des Schwenkhebels 4 additiv soweit überlagert wird,
dass der Kontaktpunkt zwischen der Steuerkurve 11 und der Laufrolle 13 an den Endbereich
der Nullhubkurve NH verschoben wurde. In dieser Stellung des Ventiltriebs 1, bei der
die Vorspannkraft der Drehfeder 8 in der unbetätigten Grundstellung der Vorspannkraft
der Drehfeder 8 in der unbetätigten Grundstellung in der Volllaststellung des Ventiltriebs
1 und in der Leerlaufstellung des Ventiltriebs 1 entspricht (der Winkel α hat sich
nicht geändert), führt eine Drehung der Nocke 3 (siehe Fig. 6 der Zeichnung) zu einem
Abrollen des Kontaktpunkts zwischen der Laufrolle 13 und der Steuerkurve 11 im Bereich
der Nullhubkurve NH, so dass es nicht mehr zu einer Öffnungsbeaufschlagung des Ventilschafts
15 durch den Schlepphebel 12 kommt, das Gaswechselventil 14 bleibt geschlossen, der
zugehörige Zylinder der Brennkraftmaschine ist vom Gaswechselvorgang ausgeschlossen,
der Zylinder ist selektiv abgeschaltet.
[0035] Auch in der in Fig. 6 gezeigten, von der Nocke 3 betätigten Stellung und damit ausgelenkten
und gespannten Stellung der Drehfeder 8 entspricht die von der Drehfeder 8 erzeugte
Vorspannkraft derjenigen, wie sie von der Drehfeder 8 im gespannten Zustand in Leerlaufstellung
des Ventiltriebs 1 und im gespannten Zustand in Volllaststellung des Ventiltriebs
1 erzeugt wird. Damit ändert sich die Vorspannkraft der Drehfeder 8 in der jeweils
von der Nocke 3 nicht betätigten Grundstellung bzw. der von der Nocke 3 betätigten
ausgelenkten vorgespannten Stellung nicht in Abhängigkeit von der Verlagerung des
Schwenkhebels 4 und somit nicht in Abhängigkeit von dem gewünschten bzw. realisierten
Ventilhub.
[0036] Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung
wird im Übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche und die Zeichnung verwiesen.
[0037] Bezugszeichenliste
- 1.
- Ventiltrieb
- 2.
- Antriebswelle
- 3.
- Nocke
- 4.
- Schwenkhebel
- 5.
- Laufrolle
- 6.
- Bohrung
- 7.
- Federarm
- 8.
- Drehfeder
- 9.
- Halter
- 10.
- Exzenterwelle
- 11.
- Steuerkurve
- 12.
- 2. Übertragungselement, Schlepphebel
- 13.
- Laufrolle
- 14.
- Gaswechselventil
- 15.
- Ventilschaft
- 16.
- Schlepphebelende
- 17.
- Ventilspielausgleichselement
- 18.
- Ventilschaftführung
- 19.
- Schraubenfeder
- 20.
- Ventilteller
- 21.
- Mittenachse
- 22.
- Nockenerhebungskurve
- 23.
- Bezugsachse
- 24.
- Kolben/Zylindereinheit
1. Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einer drehbaren Antriebswelle (2) mit wenigstens
einer Nocke (3) und einem damit betätigbaren ersten Übertragungselement (4), welches
mit einem, einen Schaft (15) eines Gaswechselventils (14) beaufschlagenden, zweiten
Übertragungselement (12) in Wirkverbindung steht derart, dass eine Verlagerung des
ersten Übertragungselements (4) entlang einer zwischen dem ersten (4) und dem zweiten
(12) Übertragungselement ausgebildeten Steuerkurve (11) zu einer Veränderung der Hubhöhe
des beaufschlagten Gaswechselventils (14) führt, und die Verlagerung des ersten Übertragungselements
(4) mittels einer Verdrehung einer Welle (10) und/oder der Betätigung eines Stellantriebs
(24) erfolgt, und ein elastisches Bauteil (8) das erste Übertragungselement (4) zum
Kontakt mit der Nocke (3) beaufschlägt, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil (8) derart angeordnet ist, dass die vom elastische Bauteil
(8) erzeugte Vorspannkraft von der Verlagerung des ersten Übertragungselements (4)
relativ zum zweiten Übertragungselement (12) unabhängig ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil (8) an der Antriebswelle (2) relativ zu dieser drehbar angeordnet
ist.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil (8) mittels eines relativ zur Antriebswelle (2) drehbaren
Halters (9) an der Antriebswelle (2) angeordnet ist.
4. Ventiltrieb nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Übertragungselement (4) ein Schwenkhebel ist, an dem ein Wälzkörper (5)
drehbar gelagert ist, der sich mit der Nocke (3) in Wälzeingriff befindet.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil (8) eine Drehfeder ist, die mit einem Federarm (7) in eine
Bohrung (6) des Schwenkhebels (4) eingreift und den Wälzkörper (5) in Kontakt mit
der Nocke (3) hält.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerkurve (11) am Schwenkhebel (4) ausgebildet ist und eine Nullhubkurve (NH)
sowie einen Hubrampenabschnitt (HR) besitzt und der Schwenkhebel (4) entlang der Steuerkurve
(11) an einem am zweiten Übertragungselement (12) drehbar angeordneten Wälzkörper
(13) verlagerbar ist.
7. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (10) eine Exzenterwelle ist und mittels der Verdrehung der Exzenterwelle
(10) eine Verlagerung des Schwenkhebels (4) am Wälzkörper (13) des zweiten Übertragungselements
(12) entlang der Steuerkurve (11) um einen vorbestimmten Abstand erfolgt.
8. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (24) eine Kolben/Zylindereinheit ist, mittels deren Betätigung eine
Verlagerung des Schwenkhebels (4) am Wälzkörper (13) des zweiten Übertragungselements
(12) entlang der Steuerkurve (11) um einen vorbestimmten Abstand erfolgt, die der
mittels der Exzenterwelle (10) herbeigeführten Verlagerung additiv überlagerbar ist.
9. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (9) vorzugsweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt ist.
10. Ventiltrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (8) am Halter (9) mittels einer Rastverbindung lösbar festlegbar ist.
11. Ventiltrieb nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (9) zusammen mit der Drehfeder (8) lösbar an der Antriebswelle (2) drehbar
festlegbar ist.
12. Ventiltrieb nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (8) mittels des Halters (9) derart zwischen der Antriebswelle (2) und
dem Wälzkörper (5) des Schwenkhebels (4) eingespannt ist, dass die von der Drehfeder
(8) erzeugte Federkraft von einer Verlagerung des Schwenkhebels (4) relativ zum zweiten
Übertragungselement (12) unabhängig ist.