Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
VALVE DRIVE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/037942
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve drive for an internal combustion engine, comprising a first camshaft which is rotatably mounted in a first and a second camshaft bearing and which comprises at least one cam with a first cam curve and a second cam curve that differs from the first cam curve, wherein a gas exchange valve can be actuated by the first or the second cam curve; a camshaft section is provided, by means of which the cam can be moved by an adjusting means such that the gas exchange valve can be actuated either via the first or the second cam curve; the first camshaft and the cam have a fixed position relative to each other; and the first camshaft can be axially moved in the first and the second camshaft bearing. By means of the valve drive design according to the invention, a substantial reduction of production costs is achieved compared to the prior art and undesired toothing noises are prevented.

Inventors:
EMMERSBERGER, Georg (Forstweg 2, Pfaffing, 83539, DE)
KNOLL, Dietmar (Beethovenstr. 25, Feldkirchen, 85622, DE)
KRAFT, Roland (Fastlingerring 55, Unterschleißheim, 85716, DE)
SCHMID, Rudolf (Tulpenweg 36, Riemerling, 85521, DE)
STEINLE, Thomas (Barbarastr. 22, München, 80797, DE)
Application Number:
EP2018/068925
Publication Date:
February 28, 2019
Filing Date:
July 12, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Petuelring 130, München, 80809, DE)
International Classes:
F01L1/02; F01L1/047; F01L13/00
Foreign References:
DE102013111410A12015-04-16
DE102005058548A12007-06-14
EP0579592A11994-01-19
DE102004022833A12005-12-01
DE102015218775A12017-03-30
US5598630A1997-02-04
EP0595060A11994-05-04
DE102005006489A12006-08-24
DE102004022833A12005-12-01
Download PDF:
Claims:
Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Patentansprüche

1 . Ventiltrieb (1 ) für einen Zylinderkopf (16) einer Brennkraftmaschine, mit einer in einem ersten (2) und einem zweiten Nockenwellenlager (3) drehbar gelagerten ersten Nockenwelle (4) mit zumindest einer Nocke (5) mit einer ersten Nockenkurve (6) und einer zweiten, von der ersten Nockenkurve (6) unterschiedlichen Nockenkurve (7), wobei mit der ersten oder der zweiten Nockenkurve (6, 7) ein Gaswechselventil betätigbar ist, wobei ein Nockenwellenabschnitt (8) vorgesehen ist mit dem über ein Stellmittel (9) die Nocke (5) derart verschiebbar ist, dass das Gaswechselventil entweder über die erste oder die zweite

Nockenkurve (6, 7) betätigbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nockenwelle (4) und die Nocke (5) eine feste Lage zueinander haben und die erste Nockenwelle (4) in dem ersten und dem zweiten Nockenwellenlager (2, 3) axial

verschiebbar ist.

2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Nocke (5) und die Nockenwelle (4) einstückig und materialeinheitlich sind.

3. Ventiltrieb nach Patentanspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Nocke (5) auf die Nockenwelle (4) gefügt oder geschrumpft ist.

4. Ventiltrieb nach einem der Patentansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenwelle (4) hohl ist.

5. Ventiltrieb nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei der

Ventiltrieb (1 ) eine in einem dritten und einem vierten

Nockenwellenlager (10, 1 1 ) drehbar gelagerten, zur ersten Nockenwelle (4) parallel angeordnete, zweite Nockenwelle (12) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, dass radial um die erste Nockenwelle (4) ein erstes Stirnzahnrad (13) und radial um die zweite Nockenwelle (12) ein zweites Stirnzahnrad (14) angeordnet ist, wobei das erste Stirnzahnrad (13) und das zweite Stirnzahnrad (14) über ein drittes Stirnzahnrad (15) miteinander in Wirkverbindung stehen.

6. Ventiltrieb nach einem der Patentansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nockenwelle (4) mehrere Nocken (5) mit zwei Nockenkurven aufweist und für zumindest zwei in Reihe angeordnete Zylinder der Brennkraftmaschine vorgesehen ist.

Description:
Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .

Zum technischen Umfeld wird beispielsweise auf die Europäische

Patentanmeldung EP 0 595 060 A1 hingewiesen. Aus dieser

Patentanmeldung ist ein Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine bekannt, der axial auf einer Nockenwelle verschiebbare vorgespannte Schiebenocken aufweist. Die Schiebenocken sind in einer ersten Stellung, in welcher Sie mit einer ersten Erhebungskurve auf Einlassventile wirken, in eine zweite Stellung verschoben werden können, in welcher Sie mit einer zweiten Erhebungskurve auf die Einlassventile wirken. Die Schiebenocken liegen in der ersten Stellung formschlüssig an einem Anschlag eines zwischen die Einlassventile und die Schiebenocken geschalteten Übertragungselements an, solange sie mit einem Abschnitt im Bereich des Anschlags laufen. Bei Erreichen des Grundkreises der Schiebenocken werden diese in die zweite Stellung verschoben.

Ein weiteres Beispiel für Schiebenocken ist beispielsweise aus der

Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 006 489 A1 bekannt. Es handelt sich um eine Nockenwellenanordnung die eine Grundwelle und darauf angeordnete, axial verschiebbare aber drehfest gehaltene Nockenträger aufweist. Dabei sind auf den Nockenträgern Nocken mit mehreren

Nockenkurven ausgebildet, die jeweils einen gemeinsamen Grundkreis und unterschiedliche Nockenkurven aufweisen, die voneinander verschiedene Kurvenverläufe aufweisen. Durch die Nocken werden Ventilbetätigungsmittel von zugeordneten Zylindern betätigt. Es sind Steller zum Durchführen von Umschaltvorgängen vorgesehen, wobei bei den Umschaltvorgängen durch axiales Verschieben von Nockenträgern auf der Grundwelle eine andere der Nockenkurven des Nockens in Anlage mit den Ventilbetätigungsmitteln gelangt.

Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 022 833 A1 ist ein weiterer Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine bekannt. Dieser Ventiltrieb umfasst eine Nockenwelle mit einer Schiebenockeneinrichtung, die nebeneinanderliegende, auf Ventile einwirkende Nockenbahnen mit unterschiedlichen Nockenformen und Hubkurven besitzt, welche Hubkurven mit Steuerstifte aufweisende Betätigungselementen zur Verstellung der Verschiebenockeneinrichtung zusammenarbeiten.

Die bekannten Schalt- oder Schiebenocken für Mehrzylinder- Brennkraftmaschinen weisen eine außenverzahnte Antriebswelle auf, auf der innenverzahnte Schiebestücke axial verschoben werden. Die Fertigung der Verzahnungen ist teuer und mit Toleranzen behaftet, was neben

wirtschaftlichen auch akustische Nachteile mit sich bringt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermieden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet deutliche Reduzierungen bei den Herstellkosten, da keine präzisen Verzahnungen zu fertigen sind.

Ungewünschte Verzahnungsgeräusche werden auch vermieden.

Die Ausgestaltungen gemäß Patentanspruch 2 und 3 sind zwei besonders bevorzugte Ausführungsvarianten.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 4 werden die bewegten Massen bei Umschaltvorgängen deutlich reduziert, so dass wesentlich schnellere Schaltvorgänge möglich sind.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 ist der Antrieb für einen einlassseitigen und einen auslassseitigen Ventiltrieb möglich.

Mit der Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 ist es möglich

Brennkraftmaschinen mehreren Zylindern in einer Reihe mit einer

verschiebbaren Nockenwelle darzustellen. Hierbei kann es sich

beispielsweise um eine Reihenzweizylinder-, Reihendreizylinder- oder Reihenvierzylinder-Brennkraftmaschine oder auch um eine V-4 oder V-6- Brennkraftmaschine handeln.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in einer einzigen Figur näher erläutert.

Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb für eine Brennkraftmaschine.

Figur 1 zeigt eine Aufsicht auf einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb 1 für einen Zylinderkopf 16 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine. Der Zylinderkopf 16 ist ohne Ventilhaube dargestellt, so dass ein freier Blick auf den Ventiltrieb 1 gegeben ist. Der Zylinderkopf 16 ist für eine

vierzylindrige Brennkraftmaschine vorgesehen, und weist eine Einlassseite mit zwei erfindungsgemäßen ersten Ventiltrieben 1 auf, von denen nur ein einziger beziffert ist. Auslassseitig weist der Zylinderkopf 16 für alle vier Zylinder eine einzige zweite Auslassnockenwelle 12 auf. Einlassseitig ist jeweils ein erfindungsgemäßer Ventiltrieb 1 für jeweils zwei Zylinder vorgesehen. Beziffert ist nur ein einlassseitiger Ventiltrieb. Die erste

Nockenwelle 4 ist in einem ersten und einem zweiten Nockenwellenlager 2, 3 drehbar gelagert, wobei nur die Lagerstühle in dem Zylinderkopf 16 mit nicht bezifferten Verschraubungsbohrungen dargestellt sind.

Die erste Nockenwelle 4 weist vier Nocken 5 auf, von denen nur eine Nocke 5 beziffert ist. Die Nocke 5 weist eine erste Nockenkurve 6 und eine zweite, von der ersten Nockenkurve 6 unterschiedliche Nockenkurve 7 auf. Ein nicht dargestelltes Gaswechselventil ist über ein nicht dargestelltes

Zwischenelement, wie beispielsweise einem Gleitschlepphebel, von der ersten Nockenkurve 6 oder von der zweiten Nockenkurve 7 betätigbar.

Weiter ist ein Nockenwellenabschnitt 8 vorgesehen, mit radial umlaufenen, nicht bezifferten Steuernuten, mit denen die erste Nockenwelle 4 über ein Stellmittel 9 über einen Stift, der in die Steuernuten ragt, in den

Nockenwellenlagern 2, 3, axial verschiebbar ist. Die erste Nockenwelle 4 ist derart verschiebbar, dass die Nocke 5 entweder über die erste oder die zweite Nockenkurve 6, 7, das Gaswechselventil über das Zwischenelement betätigt. Da das Stellmittel 9 aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird dieses nicht näher erläutert

Erfindungsgemäß haben die erste Nockenwelle 4 und die Nocke 5 eine feste Lage zueinander wobei die gesamte Nockenwelle 4 in dem ersten und dem zweiten Nockenwellenlager 2, 3, axial verschiebbar ist. In einer ersten Ausführungsform sind die Nocke 5 und die Nockenwelle 4 einstückig und materialeinheitlich hergestellt, beispielsweise durch Gießen mit anschließender Nachbearbeitung. In einer weiteren Ausführungsform kann die Nocke 5 auch auf die erste Nockenwelle 4 gefügt oder geschrumpft sein. Auch die Herstellung in einem Innenhochdruckumformverfahren (IHU) ist möglich.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Nockenwelle 4 hohl, zur Reduzierung der bewegten Massen, was wesentlich schnellere

Schaltvorgänge mit dem Stellmittel 9 ermöglicht.

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik wird somit die gesamte Nockenwelle 4 axial verschoben, so dass zwei unterschiedliche

Nockenkurven 6, 7 des Nockens 5 abwechselnd mit dem Gaswechselventil in Wirkverbindung stehen. Auch ist es möglich, mehr als zwei Nockenkurven 6, 7 darzustellen.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet somit deutliche Reduzierungen bei den Herstellkosten, da keine präzisen Axial-Verzahnungen zu fertigen sind. Ungewünschte Verzahnungsgeräusche werden in vorteilhafter Weise auch vollständig vermieden, was zu einer deutlichen Verbesserung der Akustik führt. Somit eignet sich der erfindungsgemäße Ventiltrieb 1 sowohl für Einspurfahrzeuge, wie z. B. Mopeds und Motorräder als auch für

Kraftfahrzeuge aller Art.

Weiter weist der Ventiltrieb 1 auslassseitig, wie bereits dargestellt, eine zweite, in einem dritten und einem vierten Nockenwellenlager 10, 1 1 und zwei weiteren, nicht bezifferten Nockenwellenlagern, drehbar gelagerte, zur ersten Nockenwelle 4 parallel angeordnete zweite Nockenwelle 12 auf.

Stirnseitig weist die erste Nockenwelle 4 ein radial sich um die Nockenwelle 4 erstreckendes erstes Stirnzahnrad 13 auf und die zweite Nockenwelle 12 weist ein sich radial um die zweite Nockenwelle 12 erstreckendes zweites Stirnzahnrad 14 auf, wobei das erste Stirnzahnrad 13 und das zweite Stirnzahnrad 14 über ein drittes Stirnzahnrad 15 miteinander in

Wirkverbindung stehen. An dem anderen Ende der zweiten Nockenwelle 12 befindet sich das gleiche Getriebe gespiegelt, zum Antrieb der zweiten, nicht bezifferten einlassseitigen ersten Nockenwelle. Somit ist ein phasenstarrer Antrieb sowohl einlassseitig als auch auslassseitig möglich.

Erfindungsgemäß wird somit anstelle eines Schiebenockens eine

Schiebenockenwelle dargestellt. Das erfindungsgemäße Konzept bietet deutliche Reduzierungen bei den Herstellkosten, da keine präzisen

Verzahnungen zu fertigen sind. Ungewünschte Verzahnungsgeräusche werden auch vermieden.

Bezugszeichenliste

1 Ventiltrieb

2 erstes Nockenwellenlager

3 zweites Nockenwellenlager

4 erste Nockenwelle

5. Nocke

6. erste Nockenkurve

7. zweite Nockenkurve

8. Nockenwellenabschnitt

9. Stellmittel

10. drittes Nockenwellenlager

1 1 . viertes Nockenwellenlager

12. zweite Nockenwelle

13. erstes Stirnzahnrad

14. zweites Stirnzahnrad

15. drittes Stirnzahnrad

16. Zylinderkopf