DE4230809A1

DE4230809A1 - Control for several, simultaneously actuatable valves in group - has yoke-shape transverse secured to valves or their stems, with single cam for valve group.

Info

Publication number: DE4230809A1
Application number: DE4230809A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Ing Sondermann
Original assignee: STECKHAN HELMUT PROF DR
Current assignee: STECKHAN HELMUT PROF DR
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1992-09-15
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2012-09-16
Also published as: DE4230809C2

Abstract

The IC engine valves (1, 2) form a group and are simultaneously actuatable. There is a cam control for introducing actuating forces, acting against resetting spring forces. The control affects a common, yoke-shaped traverse for the valves of the group. The traverse in secured on the valves, on their stems. Only a single control cam (8) is provided on the camshaft (7) for at least one valve group. Pref. the control cam has a face with variable spacing from the camshaft axis in the latter direction. It is also slidable for stepless control of the valve stroke (4) and/or the control cam opening time period. USE/ADVANTAGE - Control for IC engine valve gear, with simple design and high operational reliability.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuerung gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 bzw. 3.The invention relates to a valve control according to 3.

Es ist bekannt, bei Brennkraftmaschinen am Einlaß für Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch in den Arbeitsraum bzw. Zylinder zwei Ventile vorzusehen, um hierdurch die Menge an zufließen der Luft bzw. an zufließendem Luft-Kraftstoff-Gemisch und/oder die Strömungsverhältnisse zu verbessern.It is known in internal combustion engines at the inlet for air or air-fuel mixture in the work area or cylinder provide two valves to allow the flow of the air or the inflowing air-fuel mixture and / or to improve the flow conditions.

Bei bekannten Ventilsteuerungen werden die beiden Ventile durch zwei gleichgeschaltete Steuernocken und zwei Ventil federn jeweils gleichzeitig geöffnet und geschlossen. Infolge der schnell folgenden Schwingungen der beiden Ventilfedern unterliegen diese einer hohen Schwingungsbelastung, die zu Ermüdungserscheinungen führt, durch die dann Veränderungen der Ventilhübe, insbes. auch unterschiedlich große Verände rungen der Ventilhübe zufolge haben. Letzteres bedingt, daß ungleiche Mengen an Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch in den jeweiligen Zylinder strömen und es dort zu einer ungleichen Verbrennung kommt.In known valve controls, the two valves by two control cams connected in series and two valves springs open and closed at the same time. As a result the rapidly following vibrations of the two valve springs these are subject to a high vibration load, which too Symptoms of fatigue then lead to changes the valve lifts, especially changes of different sizes according to the valve strokes. The latter requires that uneven amounts of air or air-fuel mixture in the flow respective cylinder and there to an unequal Combustion is coming.

Bekannt ist speziell auch (DE-OS 33 44 324), für zwei gleichzeitig und gleichsinnig betätigbare Ventile einer Brennkraftmaschine einen gemeinsamen, jochartigen Ventil stößel vorzusehen, der in einer Achsrichtung parallel zur Achse der Bewegung der Ventile verschiebbar geführt ist, mit einer Seite auf die Ventilschäfte einwirkt und mit seiner anderen Seite mit zwei an einer Nockenwelle axial versetzten identischen Steuernocken zusammenwirkt. Diese bekannte Ventilsteuerung ist relativ aufwendig.Is also known in particular (DE-OS 33 44 324), for two Simultaneously operable valves one Internal combustion engine a common, yoke-like valve to provide plunger parallel to the axis Axis of the movement of the valves is guided with acts on one side of the valve stems and with its on the other side with two axially offset on a camshaft identical control cam cooperates. This well-known Valve control is relatively complex.

Bekannt sind weiterhin Ventilsteuerungen, bei denen die Ventile zwei unterschiedlich große Hübe ausführen. Eine derartige Ventilsteuerung der Firma Honda ist unter der Bezeichnung "VTEC" (variable valve timing and lift electrical control) bekannt. Für jeweils zwei Ventile sind auf der Nockenwelle drei Steuernocken vorgesehen. Von den drei Steuernocken sind zwei kleinere Steuernocken im wesentlichen identisch ausgebildet und für den kleineren Ventilhub bestimmt. Jedem Steuernocken ist ein Schlepphebel zugeordnet. Das Umschalten vom kleineren zum größeren Ventil erfolgt durch Drehung der drei Schlepphebel, und zwar durch Verschie ben eines zweiteiligen Verriegelungsbolzens.Valve controls are also known in which the Execute valves with two strokes of different sizes. A such valve control from Honda is under the Designation "VTEC" (variable valve timing and lift electrical control). For every two valves are on the Camshaft three control cams provided. Of the three Control cams are essentially two smaller control cams identically designed and for the smaller valve lift certainly. A rocker arm is assigned to each control cam. The switch from the smaller to the larger valve takes place by turning the three rocker arms, namely by shifting ben a two-part locking bolt.

Größere Mengen an Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch lassen sich über unterschiedliche Steuerzeiten in den Zylinder bringen. Dies erfolgt durch Ventilüberschneidungen, d. h. durch Überschneiden der Öffnungszeiten von Ventilen. Die Steuerung erfolgt hierbei durch Änderung der Winkelstellung der Nockenwelle in bezug auf die Winkelstellung der Kurbel welle.Leave larger amounts of air or air-fuel mixture different timing in the cylinder bring. This is done by valve overlap, i.e. H. by overlapping the opening times of valves. The Control takes place by changing the angular position the camshaft in relation to the angular position of the crank wave.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ventilsteuerung aufzu zeigen, die sich durch einen besonders einfachen Aufbau bei hoher Betriebssicherheit auszeichnet.The object of the invention is to open a valve control show that by a particularly simple structure distinguishes high operational safety.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Ventilsteuerung entspre chend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 bzw. 3 ausgebildet.To solve this task, a valve control is appropriate Chend the characterizing part of claim 1 or 3rd educated.

Nach einem Aspekt der Erfindung besitzt die Ventilsteuerung mindestens zwei gleichzeitig betätigbare und eine Gruppe bildende Ventile, wobei zur Einleitung von Betätigungskräften auf die Ventile, die (Betätigungskräfte) Rückstellfeder kräften entgegenwirken, eine Nockensteuerung vorgesehen ist, die auf eine für diese Ventile der Ventilgruppe gemeinsame jochartige Traverse einwirkt. Für jede Gruppe von Ventilen ist nur ein einziger Steuernocken und eine einzige Ventilfeder erforderlich, ggfs. zusätzlich noch ein einziger Kipp- oder Schlepphebel. Die Nockensteuerung wirkt auf die Traverse dort ein, wo sich auf der anderen Seite dieser Traverse die Ventilfeder abstützt, so daß einwandfreie Kräfteverhältnisse erreicht werden. Bei evtl. Ermüdungserscheinungen der Ventilfeder unterliegen sämtliche Ventile der Ventilgruppe gleichgroßen Änderungen des Ventilhubes, so daß jeweils gleiche Verhältnisse an den Ventilen der Ventilgruppe erhalten bleiben, insbes. auch hinsichtlich Änderungen der Menge an Luft oder Luft-Kraftstoff-Gemisch.According to one aspect of the invention, the valve control has at least two groups that can be operated simultaneously and one group forming valves, being used to initiate operating forces on the valves, the (operating forces) return spring counteracting forces, a cam control is provided, which are common to these valves of the valve group acts yoke-like traverse. For every group of valves is just a single control cam and a single valve spring required, possibly also a single tilt or Rocker arm. The cam control acts on the crossbeam there one where on the other side of this traverse the Valve spring supports, so that perfect balance of power can be achieved. If there are signs of fatigue Valve springs are subject to all valves in the valve group equally large changes in the valve stroke, so that each same conditions on the valves of the valve group remain intact, especially with regard to changes in the Amount of air or air-fuel mixture.

Die Ventilgruppe weist bei der Erfindung bevorzugt zwei Ventile auf.The valve group preferably has two in the invention Valves on.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist bei einer Ventilsteuerung, bei der zur Einleitung von Betätigungs kräften auf die Ventile, die (Betätigungskräfte) Rückstell federkräften entgegenwirken, eine Nockensteuerung mit einem Steuernocken vorgesehen. Der Steuernocken weist eine Nocken fläche auf, die so ausgebildet ist, daß sie an in Achs richtung der Nockenfläche gegeneinander versetzten Bereichen einen unterschiedlichen radialen Abstand von der Achse der Nockenwelle aufweist, d. h. sich dieser radiale Abstand in Achsrichtung der Nockenwelle verändert. Durch diese Aus bildung ist eine stufenlose Veränderung des Ventilhubes und damit der Ventilöffnungszeiten möglich und zwar mit einer einfachen, betriebssicheren und preiswerten Konstruktion auf mechanischem Wege durch axiales Verschieben des Steuer nockens.According to a further aspect of the invention Valve control when initiating actuation forces on the valves, the (operating forces) reset counteract spring forces, a cam control with a Control cam provided. The control cam has a cam surface that is designed so that it is in axis Direction of the cam surface against each other a different radial distance from the axis of the Camshaft, d. H. this radial distance in Axis direction of the camshaft changed. Through this out education is a stepless change in valve lift and so that the valve opening times possible with a simple, reliable and inexpensive construction mechanical way by axially shifting the steering cam.

Weist die Ventilsteuerung wenigstens zwei eine Gruppe bildende Ventile auf, an denen die Traverse befestigt ist, so ist bei dieser Ausbildung auch in besonders einfacher Weise eine gemeinsame stufenlose Veränderung des Ventilhubes und damit der Öffnungszeiten der Ventile einer solchen Ventil gruppe möglich.The valve control has at least two in a group forming valves on which the crossbar is attached, so is also particularly simple in this training a common stepless change in valve lift and hence the opening times of the valves of such a valve group possible.

Der Steuernocken ist hierbei bevorzugt so ausgebildet, daß die Nockenfläche, die das Öffnen der Ventile bewirkt, sich etwa um den halben Umfang der Nockenwelle erstreckt. Weiter hin ist der Steuernocken bevorzugt so ausgebildet, daß an der teilkonusartigen Nockenfläche die in der Ebene der Achse der Nockenwelle liegenden Mantellinien geradlinig oder im wesentlichen geradlinig verlaufen. The control cam is preferably designed so that the cam surface that causes the valves to open extends about half the circumference of the camshaft. Next the control cam is preferably designed so that on the partially conical cam surface in the plane of the axis of the Camshaft surface lines lying straight or in run essentially straight.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran sprüche.Further developments of the invention are the subject of the Unteran claims.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the figures Exemplary embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 und 2 in vereinfachter schematischer Darstellung sowie im Schnitt eine zwei Ventile aufweisende Ventilsteue rung gemäß der Erfindung, in unterschiedlichen Hubstellungen der Ventile; Figures 1 and 2 in a simplified schematic representation and in section a two-valve Ventilsteue tion according to the invention, in different stroke positions of the valves.

Fig. 3 und 4 ähnliche Darstellungen wie die Fig. 1 und 2, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform der Erfin dung; Fig. 3 and 4 representations similar to Figures 1 and 2, but in a further embodiment of the inven tion.

Fig. 5 in Detaildarstellung und im Längsschnitt einen Steuernocken der Ventilsteuerung nach den Fig. 3 und 4 in Einzeldarstellung; FIG. 5 in detail view in longitudinal section and a control cam of the control valve of Figures 3 and 4 in an individual representation.

Fig. 6 einen Schnitt entsprechend der Linie I-I der Fig. 5; Fig. 6 is a section along the line II of Fig. 5;

Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 5, bei einer weiteren, möglichen Ausführungsform; FIG. 7 shows a representation similar to FIG. 5, in a further possible embodiment;

Fig. 8 einen Schnitt entsprechend der Linie II-II der Fig. 7; Fig. 8 is a section along the line II-II of Fig. 7;

Fig. 9 in vereinfachter Darstellung die Nockenwelle sowie die mit dieser zusammenwirkenden Elemente der Ventilsteue rung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9 is a simplified representation of the camshaft and with this cooperating elements of Ventilsteue tion of another embodiment of the invention;

Fig. 10 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 9, jedoch bei einer weiteren Ausführungsform; FIG. 10 shows a representation similar to FIG. 9, but in a further embodiment;

Fig. 11 und 12 in vereinfachter Darstellung und im Längs schnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in unterschiedlichen Betriebszu ständen; Figs. 11 and 12 in a simplified depiction in longitudinal section of a further embodiment of the invention in different Betriebszu stands;

Fig. 11a und 12a eine gegenüber Fig. 11 und 12 abgewandelte Ausführungsform; FIG. 11a and 12a with respect to Figures 11 and 12 modified embodiment.

Fig. 13 einen Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 11; Fig. 13 is a section along the line III-III of Fig. 11;

Fig. 14 und 15 in Einzeldarstellung und im Längsschnitt eine Verbindung einer Nockenwelle mit einer diese antreibenden Welle. FIGS. 14 and 15 in detail view in longitudinal section and a connection of a camshaft with a driving this shaft.

In den Figuren sind 1 und 2 zwei Ventile eines Arbeits zylinders einer ansonsten nicht dargestellten Brennkraft maschine. Die Ventile 1 und 2 sind beide entweder Einlaß ventile oder Auslaßventile, auf jeden Fall jedoch Ventile, die jeweils gleichzeitig und gleichsinnig betätigt werden.In the figures, 1 and 2 are two valves of a working cylinder of an otherwise not shown internal combustion engine. Valves 1 and 2 are both either intake valves or exhaust valves, but in any case valves that are operated simultaneously and in the same direction.

Die Ventile 1 und 2 sind mit ihrem Ventilschaft 1′ und 2′ an einem Motorteil, d. h. am Zylinderkopf 3 axial verschiebbar vorgesehen. An den freien Enden sind die Ventilschäfte 1′ und 2′ durch eine Traverse 4 miteinander verbunden. Durch eine zwischen der Traverse 4 und dem Zylinderkopf 3 wirkende Ventil- bzw. Druckfeder 5 sind die beiden Ventile 1 und 2 in ihre geschlossene Stellung vorgespannt.The valves 1 and 2 are provided with their valve stem 1 'and 2 ' on an engine part, that is axially displaceable on the cylinder head 3 . At the free ends, the valve stems 1 'and 2 ' are connected by a cross member 4 . The two valves 1 and 2 are prestressed into their closed position by a valve or compression spring 5 acting between the cross member 4 and the cylinder head 3 .

Bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform liegt gegen die Oberseite der Traverse 4 ein Kipp- bzw. Schlepphebel 6 mit seiner Unterseite an, und zwar in der Mitte der Traverse 4, wo auch die Ventilfeder 5 angreift. Die Oberseite dieses Hebels wirkt mit dem an einer Nockenwelle 7 vorgesehenen Steuernocken 8 zusammen, der bei dieser Aus führung zusammen mit dem Schlepphebel 6 die Nockensteuerung bildet.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, a rocker arm or rocker arm 6 rests against the upper side of the cross member 4 , namely in the middle of the cross member 4 , where the valve spring 5 also acts. The top of this lever interacts with the control cam 8 provided on a camshaft 7 , which forms the cam control in this embodiment together with the rocker arm 6 .

Durch die einzige, gemeinsame Ventilfeder 5 sowie durch den einzigen Steuernocken 8 werden somit beide Ventile 1 und 2 gemeinsam gesteuert, und zwar derart, daß die Ventile 1 und 2 aus ihrer geschlossenen Stellung (Fig. 2) durch den Steuer nocken 8 gegen die Wirkung der Ventilfeder 5 in die geöffnete Stellung bewegt werden (Fig. 1). Der maximale Hub der Ventile 1 und 2 ist mit H bezeichnet.By the single, common valve spring 5 and the single control cam 8 , both valves 1 and 2 are thus controlled together, in such a way that the valves 1 and 2 from their closed position ( Fig. 2) by the control cam 8 against the action the valve spring 5 can be moved into the open position ( Fig. 1). The maximum stroke of valves 1 and 2 is denoted by H.

Es versteht sich, daß die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ventilsteuerung der Brennkraftmaschine entsprechend der Anzahl der Arbeitszylinder mehrfach vorgesehen ist. Bevorzugt ist die dargestellte Ventilsteuerung sowohl für die Einsatz ventile als auch für die Auslaßventile vorgesehen.It is understood that the valve control of the internal combustion engine shown in FIGS. 1 and 2 is provided several times according to the number of working cylinders. The valve control shown is preferably provided both for the use valves and for the exhaust valves.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ventilsteuerung, die sich von der Ventilsteuerung der Fig. 1 und 2 im wesentlichen dadurch unterscheidet, daß ein variabler bzw. einstellbarer Hub H für die Ventile 1 und 2 möglich ist, hiermit also auch die Öffnungszeit dieser Ventile gesteuert werden kann. FIGS. 3 and 4 show a valve control, which essentially differs from the valve control of Fig. 1 and 2, that a variable or adjustable stroke H is possible for the valves 1 and 2, and therefore the opening time herewith these valves can be controlled.

Anstelle des Steuernocken 8 ist bei dieser Ausführungsform ein Steuernocken 8′ und anstelle des Schlepphebels 6 ein Schlepphebel 6′ verwendet. Der Steuernocken 8′ ist dabei so ausgebildet, daß er eine Nockenfläche 9 aufweist, die sich etwa über einen Winkelbereich von 180° bezogen auf die Achse der Nockenwelle 7 erstreckt und deren Mantellinien parallel zur Achse der Nockenwelle 7 sich geradlinig von einem kleineren Durchmesser bzw. der Stirnseite 11 zu einem größeren Durchmesser bzw. der Stirnseite 12 erstrecken, d. h. der Steuernocken 8′ ist im Bereich der Nockenfläche 9 teil-konusartig ausgeführt. Außerhalb der Nockenfläche 9 ist der Umfang des Steuernockens 8′ von einem im wesentlichen kreis-zylinderförmigen Umfangsbereich 10 gebildet. Der Formgebung der Nockenfläche 9 entsprechend ist der Schlepp hebel 6′ an seiner Oberseite mit einer schrägen Fläche 13 versehen.Instead of the control cam 8 in this embodiment, a control cam 8 'and instead of the rocker arm 6, a rocker arm 6 ' is used. The control cam 8 'is designed so that it has a cam surface 9 which extends approximately over an angular range of 180 ° with respect to the axis of the camshaft 7 and whose surface lines parallel to the axis of the camshaft 7 are straight from a smaller diameter or extend the end face 11 to a larger diameter or the end face 12 , ie the control cam 8 'is partially conical in the area of the cam surface 9 . Outside the cam surface 9 , the periphery of the control cam 8 'is formed by a substantially circular-cylindrical peripheral region 10 . The shape of the cam surface 9 corresponding to the drag lever 6 'is provided on its top with an inclined surface 13 .

Auch bei dieser Ausführungsform sind die Ventile 1 und 2 durch die Ventilfeder 5 in ihre Schließstellung vorgespannt, die in der Fig. 4 dargestellt ist. Beim Umlaufen der Nocken welle 7 werden diese Ventile 1 und 2 gegen die Wirkung der Ventilfeder 5 geöffnet, und zwar durch die gegen den Schlepp hebel 6′ zur Anlage kommende Nockenfläche 9. In this embodiment, too, the valves 1 and 2 are biased into their closed position by the valve spring 5 , which is shown in FIG. 4. When rotating the cam shaft 7 , these valves 1 and 2 are opened against the action of the valve spring 5 , namely by the lever 6 against the drag lever 6 'coming into contact with the cam surface 9th

Durch axiales Bewegen des Steuernockens 8′ können der Öffnungshub H und damit auch die Öffnungszeit der Ventile 1 und 2 eingestellt werden. Fig. 4 zeigt die Lage des Steuer nockens 8′ für den kleinsten Ventilhub. Fig. 3 zeigt die Stellung des Steuernockens 8 für den größten Ventilhub. Die Differenz zwischen den beiden Hüben ist in den Fig. 3 und 4 mit DH bezeichnet.By axially moving the control cam 8 ', the opening stroke H and thus the opening time of the valves 1 and 2 can be adjusted. Fig. 4 shows the position of the control cam 8 'for the smallest valve lift. Fig. 3 shows the position of the control cam 8 for the largest valve lift. The difference between the two strokes is designated DH in FIGS. 3 and 4.

Verschiedene Möglichkeiten für das axiale Bewegen des Steuernockens 8′ sind in den Fig. 5 und 6 bzw. 7 und 8 wiedergegeben.Different possibilities for the axial movement of the control cam 8 'are shown in FIGS. 5 and 6 or 7 and 8.

Bei der Ausführungsform der Fig. 5 und 6 ist der Steuernocken 8′ zusammen mit anderen, gleichartig gesteuerten Steuernocken auf der Nockenwelle 7′ axial verschiebbar geführt und mit einer Leiste 14 verbunden, die sich in einer Längsnut 15 der Nockenwelle 7′ befindet und in dieser Längsnut durch eine nicht dargestellte Steuer- oder Betätigungseinrichtung verschoben werden kann, und zwar entsprechend dem Doppelpfeil A um einen Betrag, der in etwa der axialen Abmessung des Steuernockens 8′, d. h. dem Abstand der Stirnflächen 11 und 12 entspricht. Die Betätigungs- und Steuereinrichtung für die Leiste 14 ist selbstverständlich so ausgebildet, daß ein Verstellen bei umlaufender Nockenwelle 7′ erfolgen kann. Durch die Leiste 14 ist jeder Steuernocken 8′ antriebsmäßig mit der Nockenwelle 7′ verbunden.In the embodiment of FIGS. 5 and 6 of the cam 8 'together with other, similarly controlled control cams on the cam shaft 7' is axially displaceably guided and connected to a strip 14, which is located in a longitudinal groove 15 of the cam shaft 7 'and in this Longitudinal groove can be moved by a control or actuation device, not shown, and that according to the double arrow A by an amount which corresponds approximately to the axial dimension of the control cam 8 ', that is, the distance between the end faces 11 and 12 . The actuation and control device for the bar 14 is of course designed so that an adjustment with rotating camshaft 7 'can be done. Through the bar 14 , each control cam 8 'is drivingly connected to the camshaft 7 '.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführung, bei der auf der Nockenwelle 7′ ein diese Nockenwelle umschließendes Rohrstück 16 angeordnet ist, welches an seiner Innenseite eine Leiste 17 aufweist, die in die Längsnut 15 der Nockenwelle 7′ eingreift. Durch die Leiste 17 ist das Rohrstück 16 zwar in Achsrichtung der Nockenwelle 7′ verschiebbar (Doppelpfeil A), antriebsmäßig aber mit der Nockenwelle 7′ verbunden. Auf dem Rohrstück ist der Steuernocken 8′ ggf. mit weiteren, gleich artigen Steuernocken befestigt. Durch ein axiales Verschieben des Rohrstückes 16 können wiederum der Ventilhub H und damit die Öffnungszeiten verändert werden. FIGS. 7 and 8 show an embodiment in which on the cam shaft 7 'surrounds a tube piece, this cam shaft 16 is arranged which has a strip 17 on its inner side, in the longitudinal groove 15 of the cam shaft 7' engages. Through the bar 17 , the pipe section 16 is in the axial direction of the camshaft 7 'displaceable (double arrow A), but in terms of drive connected to the camshaft 7 '. On the pipe section, the control cam 8 'is optionally attached with other, similar control cams. The valve stroke H and thus the opening times can in turn be changed by axially displacing the pipe section 16 .

Fig. 9 zeigt eine Ausführung, die von ihrer Funktion her im wesentlichen der Ausführung der Fig. 1 und 2 entspricht. Anstelle des Steuernockens 8 ist aber ein Steuernocken 8′′ verwendet, der an seinem Umfang eine Kugelbahn 18 aufweist, in die eine am Kipp- bzw. Schlepphebel 6′′ vorgesehene Kugel 19 eingreift. Diese Kugel 19 ist eine harte, temperaturfeste Kugel, vorzugsweise eine solche aus einem selbstschmierenden Material (z. B. Graphit). Diese Ausführung hat u. a. den Vorteil, daß Reibungsverluste zwischen der Steuernocke 8′′ und dem Schlepphebel 6′′ wesentlich reduziert sind, sich also eine Leichtlauf-Ventilsteuerung ergibt. FIG. 9 shows an embodiment which essentially corresponds to the embodiment of FIGS. 1 and 2 in terms of its function. Instead of the control cam 8 but a control cam 8 '' is used, which has a ball track 18 on its circumference, into which a ball 19 on the rocker arm or rocker arm 6 '' engages. This ball 19 is a hard, temperature-resistant ball, preferably one made of a self-lubricating material (e.g. graphite). This version has the advantage that friction losses between the control cam 8 '' and the rocker arm 6 '' are significantly reduced, so there is a smooth-running valve control.

Die Ausführung nach Fig. 10 unterscheidet sich von der Ausführung nach den Fig. 3 und 4 im wesentlichen dadurch, daß der Steuernocken 8′ über die Kugel 19 auf den Schlepphebel 6′′′ einwirkt, und zwar wiederum mit dem Vorteil einer geringen Reibung zwischen Steuernocken 8′ und dem Schlepp hebel 6′′′, wobei diese Ausbildung auch eine besonders leichte axiale Verstellung des Steuernockens 8′ ermöglicht. Die Kugel 19 ist in einer Ausnehmung (Kalotte) des Schlepp hebels 6′′′ gelagert.The embodiment of Fig. 10 differs from the embodiment according to FIGS. 3 and 4 essentially in that the control cam acts 8 'via the ball 19 on the drag lever 6' '', again with the advantage of low friction between Control cam 8 'and the drag lever 6 ''', this design also allows a particularly easy axial adjustment of the control cam 8 '. The ball 19 is mounted in a recess (spherical cap) of the drag lever 6 '''.

Die axiale Verstellung des Steuernockens 8′ kann beispiels weise hydraulisch erfolgen, und zwar z. B. für beide Bewe gungsrichtungen. Weiterhin ist es auch möglich, daß die Verstellung nur in einer Richtung hydraulisch erfolgt und in der entgegengesetzten Richtung durch Federkraft.The axial adjustment of the control cam 8 'can be done hydraulically, for example, for. B. for both directions of movement. Furthermore, it is also possible that the adjustment is carried out hydraulically in one direction and in the opposite direction by spring force.

Weiterhin ist es auch möglich, den Steuernocken 8′ fest an der Nockenwelle vorzusehen und diese axial zu bewegen. Eine solche voll hydraulische Lösung ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Eine kombinierte Lösung mit hydraulischer Ver stellung in der einen Richtung und Verstellung durch eine Feder in der anderen Richtung ist in den Fig. 11a und 12a dargestellt. Furthermore, it is also possible to provide the control cam 8 'fixed on the camshaft and to move it axially. Such a fully hydraulic solution is shown in FIGS. 11 and 12. A combined solution with hydraulic adjustment in one direction and adjustment by a spring in the other direction is shown in FIGS. 11a and 12a.

Die Fig. 11 und 12 zeigen an der Antriebsseite der Nocken welle 7′′ eine Welle 20 mit einem Antriebsrad 21 (z. B. Zahnriemenrad) zum Antreiben der Welle 20 und damit Nocken welle 7′′. Das Antriebsrad 21 steht antriebsmäßig in Verbin dung mit der Kurbelwelle. FIGS. 11 and 12 show on the drive side of the cam shaft 7 '' has a shaft 20 with a drive wheel 21 (z. B. toothed belt) for driving the shaft 20 and thus cam shaft 7 ''. The drive wheel 21 is drivingly connected to the crankshaft.

In einem Teilbereich 20′ ist die Welle 20 als Hohlwelle ausgebildet. Dieser Teilbereich besitzt eine Länge, die größer ist als der maximale axiale Bewegungshub des Steuer nockens 8′. Weiterhin ist in der Welle 20 eine axiale Bohrung 22 vorgesehen, die in den Innenraum 23 des Abschnittes 20′ reicht. Die Nockenwelle 7′′ reicht mit ihrem einen Ende in den Innenraum 23 hinein, und zwar derart, daß die Nockenwelle 7′′ in Achsrichtung relativ zu der Welle 20 verschiebbar, an der Welle 20 aber verdrehungssicher gehalten ist. Die Nockenwelle 7′′ bildet somit mit ihrem in den Innenraum 23 hineinreichenden Ende einen Kolben.In a portion 20 ', the shaft 20 is designed as a hollow shaft. This section has a length that is greater than the maximum axial movement stroke of the control cam 8 '. Furthermore, an axial bore 22 is provided in the shaft 20 , which extends into the interior 23 of the section 20 '. The camshaft 7 '' extends with one end into the interior 23 , in such a way that the camshaft 7 '' is displaceable in the axial direction relative to the shaft 20 , but is held against rotation on the shaft 20 . The camshaft 7 '' thus forms a piston with its end extending into the interior 23 .

Der Steuernocken 8′ besitzt von dem Ende der Nockenwelle 7′′ einen Abstand, der größer ist als die axiale Länge des Steuernockens 8′.The control cam 8 'has from the end of the camshaft 7 ''a distance which is greater than the axial length of the control cam 8 '.

Das andere Ende der Nockenwelle 7′′′ reicht in den Innenraum 24 einer geschlossenen Lagerhülse 25, und zwar mit einer Länge, die größer ist als die axiale Länge des Steuernockens 8′.The other end of the camshaft 7 '''extends into the interior 24 of a closed bearing sleeve 25 , with a length that is greater than the axial length of the control cam 8 '.

Bei der Darstellung der Fig. 11 ist die Nockenwelle 7′′ mittels eines über die Bohrung 22 in den Innenraum 23 eingeleiteten Druckmediums (Drucköles) zusammen mit dem Steuernocken 8′ in die Stellung axial verschoben, in der der Steuernocken 8′ den größten Hub für die Ventile 1 und 2 bewirkt. Im Innenraum 24 der Lagerhülse 25 vorhandenes Drucköl wird über eine dortige Bohrung 26 abgeleitet.In the illustration of Fig. 11, the camshaft 7 '' is axially displaced by means of a pressure medium (pressure oil) introduced via the bore 22 into the interior 23 together with the control cam 8 'into the position in which the control cam 8 ' has the greatest stroke for the valves 1 and 2 causes. Pressure oil present in the interior 24 of the bearing sleeve 25 is discharged via a bore 26 there.

Zum axialen Verschieben der Nockenwelle 7′′ und damit des Steuernockens 8′ in der anderen Richtung wird über die Bohrung 26 der ebenfalls als Zylinder wirkende Innenraum 24 der Lagerhülse 25 mit dem Drucköl beaufschlagt, so daß dann die Nockenwelle 7′′ die in der Fig. 12 dargestellte Lage einnimmt, der der Steuernocken 8′ den geringsten Hub für die Ventile 1 und 2 bewirkt.For axial displacement of the camshaft 7 '' and thus the control cam 8 'in the other direction, the inner space 24 of the bearing sleeve 25, which also acts as a cylinder, is acted upon with the pressure oil via the bore 26 , so that the camshaft 7 ''shown in FIG position shown. occupies 12 which causes the control cam 8 'the lowest stroke of the valves 1 and 2.

Bei der in den Fig. 11a und 12a dargestellten Ausführungsform ist im Innenraum 24 der Lagerhülse 25 eine Druckfeder 27 vorgesehen, die die Nockenwelle 7′′ in eine Stellung zurück bewegt, die dem kleineren Hub der Ventile 1 und 2 entspricht.In the embodiment shown in FIGS . 11a and 12a, a compression spring 27 is provided in the interior 24 of the bearing sleeve 25 , which moves the camshaft 7 '' back into a position which corresponds to the smaller stroke of the valves 1 and 2 .

Um eine Reibung zwischen der Nockenwelle 7′′ und der Druck feder 27 zu vermeiden, stützt sich letztere mit einem Ende an einen auf der Nockenwelle 7′′ vorgesehenen Kugellager 27′ ab.In order to avoid friction between the camshaft 7 '' and the compression spring 27 , the latter is supported at one end to a ball bearing 27 '' on the camshaft 7 ''.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie III-III der Fig. 1. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, ist die antriebsmäßige Verbindung zwischen der Welle 20 und der Nockenwelle 7′′ durch eine Vielzahl von ineinandergreifenden axialen Nuten und Vorsprüngen, d. h. durch ein zahnradartige Ineinandergreifen von Welle 20 und Nockenwelle 7′′ gewähr leistet. Fig. 13 shows a section along the line III-III of Fig. 1. As can be seen from this figure, the drive connection between the shaft 20 and the camshaft 7 '' by a variety of interlocking axial grooves and projections, that is a gear-like meshing of shaft 20 and camshaft 7 '' ensures.

Bei den in den Fig. 14 und 15 dargestellten Ausführungsformen ist die antriebsmäßige Verbindung zwischen der Welle 20 und der Nockenwelle 7′′ durch eine in eine Längsnut 28 der Welle 20 eingreifende Leiste 29 an der Nockenwelle 7′′ (Fig. 14) bzw. durch eine in eine Längsnut 30 der Nockenwelle 7′′ eingreifende Leiste 31 der Welle 20 realisiert.In the embodiments shown in FIGS. 14 and 15, the drive connection between the shaft 20 and the camshaft 7 '' by a bar 29 which engages in a longitudinal groove 28 of the shaft 20 on the camshaft 7 '' ( FIG. 14) or realized by a in a longitudinal groove 30 of the camshaft 7 '' engaging strip 31 of the shaft 20 .

Die Steuerung des Drucköles zum Verschieben des Steuernockens 8′ oder der Nockenwelle 7′′ erfolgt beispielsweise über einen Computer, und zwar in Abhängigkeit von Daten entsprechend Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, Last, Lufttemperatur usw., die von entsprechenden Sensoren geliefert werden. The control of the pressure oil for moving the control cam 8 'or the camshaft 7 ''is carried out, for example, via a computer, depending on data corresponding to the engine speed, driving speed, load, air temperature, etc., which are supplied by appropriate sensors.

Aufstellung der verwendeten BezugsziffernList of the reference numbers used

1, 2 Ventil
1′, 2′ Ventilstößel
3 Zylinderkopf
4 Traverse
5 Ventilfeder
6, 6′, 6′′, 6′′′ Schlepphebel
7, 7′ Nockenwelle
8, 8′, 8′′ Steuernocken
9 Nockenfläche
10 Umfangsbereich
11, 12 Stirnseite
13 Fläche
14 Leiste
15 Längsnut
16 Rohrstück
17 Leiste
18 Kugelbahn
19 Kugel
20 Welle
21 Antriebsrad
22 Bohrung
23 Innenraum
24 Innenraum
25 Lagerhülse
26 Bohrung
27 Druckfeder
27′ Kugellager
28 Längsnut
29 Leiste
30 Längsnut
31 Leiste 1, 2 valve
1 ′, 2 ′ valve lifters
3 cylinder head
4 traverse
5 valve spring
6, 6 ′, 6 ′ ′, 6 ′ ′ ′ rocker arms
7, 7 ′ camshaft
8, 8 ′, 8 ′ ′ control cams
9 cam surface
10 peripheral area
11, 12 end face
13 area
14 bar
15 longitudinal groove
16 pipe section
17 bar
18 ball track
19 bullet
20 wave
21 drive wheel
22 hole
23 interior
24 interior
25 bearing sleeve
26 hole
27 compression spring
27 ′ ball bearing
28 longitudinal groove
29 bar
30 longitudinal groove
31 bar

Claims

1. Valve control for at least two simultaneously operable and forming a group valves of an internal combustion engine, a cam control being provided for initiating return spring forces counteracting actuating forces on the valves ( 1 , 2 ), which is based on one of the valves ( 1 , 2 ) Valve group acts common yoke-like traverse, characterized in that the traverse is attached to the valves ( 1 , 2 ) or their valve stems, and that for the at least one group of valves ( 1 , 2 ) on the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') Only a single control cam ( 8 , 8 ', 8 '') is provided.

2. Valve control according to claim 1, characterized in that the control cam ( 8 ') has a cam surface ( 9 ) which in the axial direction of the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') a changing distance from the axis of the camshaft ( 7th , 7 ', 7 ''), and that for stepless, variable control of the valve lift (H) and / or the opening time of the control cam in the direction of the axis of the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') is displaceable.

3. Valve control for at least one valve of an internal combustion engine, with a cam control with at least one control cam ( 8 ') for initiating actuating forces on the valves ( 1 , 2 ) which counteract (actuating forces) return spring forces, characterized in that the control cam ( 8 ') has a cam surface ( 9 ) which has a changing distance from the axis of the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') in the axial direction of the camshaft ( 7 , 7 ', 7 ''), so that for stepless, variable control of the valve lift (H) and / or the valve opening time of the control cams ( 8 ') in the direction of the axis of the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') is displaceable.

4. Valve control according to claim 3, characterized in that for the introduction of actuating forces on at least two simultaneously operable and group-forming valves ( 1 , 2 ) the cam control on a common for these valves ( 1 , 2 ) of the valve group yoke-like traverse ( 4 ) acts, which is attached to the valves ( 1 , 2 ) or their valve stems, and that for the at least one group of valves ( 1 , 2 ) on the camshaft ( 7 , 7 ', 7 '') only a single control cam ( 8 , 8 ', 8 ''') is provided.

5. Valve control according to one of claims 1-4, characterized in that the control cam ( 8 , 8 ', 8 '') via a single, for the group of valves ( 1 , 2 ) provided rocker arm or rocker arm ( 6 , 6 ', 6 '', 6 ''') acts on the crossmember ( 4 ).

6. Valve control according to one of claims 1-5, characterized in that a single valve spring ( 5 ) is provided for the group of valves ( 1 , 2 ).

7. Valve control according to one of claims 1-6, characterized in that two valves ( 1 , 2 ) are fastened with their upper ends to the crossmember ( 4 ), and that the cam control or the rocker arm or finger lever ( 6 , 6 ', 6 '', 6 ''') acts centrally on the top of the crossmember ( 4 ).

8. Valve control according to one of claims 1-7, characterized in that the valve spring ( 5 ) rests centrally against the underside of the crossmember ( 4 ).

9. Valve control according to one of claims 1-8, characterized in that between the control cam ( 8 ', 8 '') and the rocker arm ( 6 , 6 ', 6 '', 6 ''') a ball ( 19 ), preferably a self-lubricating graphite ball ( 19 ) is provided.

10. Valve control according to claim 9, characterized in that in the rocker arm ( 6 ''') a recess, preferably a spherical cap is provided as a bearing for the ball ( 19 ) and / or that the control cam ( 8 ''') a ball track ( 18 ) for the ball ( 19 ).

11. Valve control according to claim 10, characterized in that the cam surface ( 9 ) extends rectilinearly and obliquely to the axis of the camshaft ( 7 '), namely between an area assigned to the smallest valve lift and the largest valve lift.

12. Valve control according to one of claims 2-11, characterized in that the control cam ( 8 '') and possibly further control cams on an in the axial direction of the camshaft ( 7 ') displaceable actuator ( 14 , 16 ) are provided, which for example by a bar ( 14 ) or a pipe section ( 16 ) is formed and axially adjustable relative to the camshaft ( 7 ').

13. Valve control according to one of claims 2-12, characterized in that the control cam ( 8 ') and possibly other similar control cams ( 8 ') on the axially displaceable camshaft ( 7 '') are provided.

14. Valve control according to claim 12 or 13, characterized by an actuating device, preferably a hydraulic actuating device, for the axial displacement of the actuating element ( 14 , 16 ) and / or the camshaft ( 7 ').

15. A valve mechanism according to claim 13 or 14, characterized in that the camshaft (7 '') but at least one end drivingly connected, be axially displaceable with a for driving the camshaft (7 'connected') serving shaft (20), preferably in a recess ( 23 ) of this shaft ( 20 ) is axially displaceable but engages in a rotationally secure manner.

16. Valve control according to claim 15, characterized by a between the shaft ( 20 ) and the camshaft ( 7 '') acting longitudinal teeth and / or tongue and groove connec tion ( 28 , 29 ; 30 , 31 ).

17. Valve control according to one of claims 13-16, characterized in that at least one end of the camshaft ( 7 ') forms a piston which is displaceable in a cylinder space ( 23 , 24 ), and in that the cylinder space for displacing the camshaft ( 7 '') with a pressure medium, preferably with a hydraulic oil.

18. Valve control according to one of claims 13-17, characterized in that on at least one end of the cam shaft ( 7 '') acts at least one spring element ( 27 ) which the camshaft ( 7 ') in one position, for example in the biases the smaller valve stroke corresponding position, and that the actuator moves the camshaft ( 7 '') against the action of the Federein direction in the other direction.

19. Valve control according to one of claims 1-18, characterized in that the cam control acts on the crossmember ( 4 ) where the valve spring ( 5 ) engages opposite.