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DE69309084T2 - Ventilantriebsvorrichtung - Google Patents

Ventilantriebsvorrichtung

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DE69309084T2
DE69309084T2 DE69309084T DE69309084T DE69309084T2 DE 69309084 T2 DE69309084 T2 DE 69309084T2 DE 69309084 T DE69309084 T DE 69309084T DE 69309084 T DE69309084 T DE 69309084T DE 69309084 T2 DE69309084 T2 DE 69309084T2
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DE
Germany
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valve
rocker arms
valves
shut
cam
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DE69309084T
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Michael Paul
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Audi AG
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Audi NSU Auto Union AG
Audi AG
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventilbetätigungsmechanismus entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei einem derartigen, beispielsweise aus der EP-A-0 213 759 und der DE- A1 38 00 347 bekannten Ventilbetätigungsmechanismus besteht das Problem, daß beim Umschalten, das heißt wenn die zweiten oder Hochdrehzahlnocken durch Kopplung der beiden Schlepphebel jedes Ventils wirksam werden sollen, die als Kupplungselemente dienenden Kolben aller Kopplungseinrichtungen mit dem Druckmedium beaufschlagt werden, wodurch es zu sogenannten Kantenträgern kommen kann, da die Kolben nach Beginn der Druckbeaufschlagung einen bestimmten Zeitraum benötigen, um in ihre zweite Stellung zu gelangen. Wenn nun die Druckbeaufschlagung zu einem Zeitpunkt beginnt, der nur wenig vor dem Beginn der Hubphase der betreffenden Schlepphebel liegt, so ist der Kolben zu Beginn der Hubphase noch nicht in seiner zweiten Endstellung, er ragt also beispielsweise nur geringfügig in die Bohrung in dem zweiten Schlepphebel hinein, was zur Folge hat, daß eine erhebliche Flächenpressung auftritt, die zu einem starken Verschleiß führt. Zur Lösung dieses Problems ist es bekannt (DE-C 35 26 543), eine mechanische Verriegelung für den Kolben vorzusehen, die den Kolben nur während der Hubphase des zugehörigen Ventils freigibt, so daß ausreichend Zeit bis zum Beginn der nächsten Hubphase für die Verschiebung des Kolbens zur Verfügung steht. Diese Lösung des angesprochenen Problems ist jedoch verhältnismäßig aufwendig und auf einen ganz bestimmten Ventilbetätigungsmechanismus beschränkt.
  • Eine andere Lösung dieses Problems ist aus der US-A-4 901 685 bekannt. Die darin geoffenbarten Kupplungsmittel zum Koppeln eines ersten und eines zweiten Schlepphebels werden mittels einer Steuereinrichtung so gesteuert, daß sie während des anfänglichen Intervalls der Ventilöffnungsbewegung inaktiv sind. Mit diesem Verfahren zur Steuerung des Betriebs der Kupplungsmittel kann jedoch nicht sichergestellt werden, daß die Bewegung jedes Kupplungselements vor der Hubphase des zugehörigen Schlepphebels zu Ende geführt ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist, bei einem Ventilbetätigungsmechanismus der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln ein vollständiges Bewegen jedes Koppelelements in seine zweite Endstellung beim Kupplungsvorgang sicherzustellen.
  • Gemäß der Erfindung wird. dieses Problem durch einen Ventilbetätigungsmechanismus mit den Merkmalen, die in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 2 angegeben sind, gelöst. Gemäß der ersten Alternative von Anspruch 1 ist jeder erste Schlepphebei des Einlaß- oder Auslaßventils eines Zylinders mit einem Absperrventil versehen, welches in der Strömungsrichtung des Druckmediums im Längskanal stromaufwärts angeordnet ist, und beim Umschalten vom ersten Nocken auf den zweiten Nocken werden die Absperrventile, die in Strömungsrichtung hintereinander liegen, nacheinander jeweils zu einem Zeitpunkt geöffnet, welcher dem Beginn der Hubphase des zugehörigen Ventils um wenigstens einen Zeitraum vorausgeht, welchen der Kolben benötigt, um seine zweite Endposition zu erreichen.
  • Dadurch ist gewährleistet, daß nach dem Einleiten des Umschaltvorgangs alle Kolben nacheinander zum richtigen Zeitpunkt mit Druck beaufschlagt werden.
  • Gemäß der zweiten Alternative von Anspruch 2 sind die ersten Schlepphebel der Einlaß- oder Auslaßventile zweier benachbarter Zylinder mit einem einzelnen Absperrventil versehen, welches in Strömungsrichtung des Druckmediums am entsprechenden Ende des Längskanals stromaufwärts angeordnet ist, wobei der Kanal zwischen den Zylindern II und III unterbrochen ist, und beim Schalten vom ersten Nocken auf den zweiten Nocken die Absperrventile nacheinander zu einem Zeitpunkt geöffnet werden, welcher dem Beginn der Hubphase des zugehörigen Ventils um wenigstens einen Zeitraum vorausgeht, welchen die Kolben benötigen, um ihre zweiten Endpositionen zu erreichen.
  • Diese zweite Alternative ist vorteilhaft, wenn sich bei aufeinander folgenden Zylindern die "zulässigen" Schaltzeiträume - das sind die Schaltzeiträume, innerhalb derer eine Druckbeaufschlagung der Kupplungskolben erfolgen muß, um ein sicheres Verschieben der Kolben in ihre zweiten Endstellungen zu gewährleisten - überdecken.
  • Bei der Ausführung gemäß Anspruch 1 wurde vorausgesetzt, daß das Druckmedium dem Längskanal an einem Ende zugeführt wird, während das andere Ende geschlossen ist. Es wäre grundsätzlich jedoch auch möglich, die Schlepphebel von bestimmten Zylindergruppen mit eigenen Längskanälen in der gemeinsamen Schlepphebelachse zu versehen, beispielsweise indem bei der Ausführung gemäß Anspruch 2 bei einer Reihe von vier Zylindern der Längskanal zwischen dem zweiten und dritten Zylinder unterbrochen ist und die Einspeisung des Druckmediums von beiden Seiten erfolgt.
  • Der erfindungsgemäße Ventilbetätigungsmechanismus kann für eine Brennkraftmaschine mit mehr als einem Einlaßventil pro Zylinder, also auch für eine Brennkraftmaschine mit zwei Einlaßventilen (DE-C 35 26 543) oder mit drei Einlaßventilen pro Zylinder (DE-A 42 05 230) eingesetzt werden, wobei es möglich ist, nicht alle, sondern nur eines oder zwei der Einlaßventile mit verschiedenen Nocken zu betätigen.
  • Der das Druckmedium führende Längskanal in der Schlepphebelachse ist normalerweise durch Stichkanäle mit den Lagerstellen der Schlepphebel auf der Schlepphebelachse verbunden, um diese Lagerstellen zu schmieren. Um bei dem Vorschlag, bei dem in dem Längskanal Absperrventile vorgesehen sind, eine Schmierung der Schlepphebellager sicherzustellen, können die Ventilkörper der Absperrventile mit Drosselkanälen versehen sein, die bei geschlossenen Absperrventilen eine gedrosselte Strömung zu den Schlepphebellagern zulassen. Die Absperrventile sind dabei vorzugsweise in den Lagerstellen der Schlepphebelachse angeordnet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
  • Figur 1 einen Ventiltrieb, der mit einem erfindungsgemäßen Ventilbetätigungsmechanismus für zwei Einlaßventile pro Zylinder versehen ist, in einem senkrechten Schnitt entlang Linie 1-1 in Figur 2,
  • Figur 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Figur 1, und
  • Figur 3 die Ventilerhebungskurven für die Einlaßventile einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit der Zündfolge 1-3-4-2.
  • In den Figuren 1 und 2 ist ein Ventiltrieb für eine Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit zwei Einlaßventilen E pro Zylinder I bis IV dargestellt. Jedes Ventil E ist in Schließrichtung von einer Feder 1 beaufschlagt. Jedes Ventil E wird von einem eigenen Nocken 2 einer Nockenwelle 3 über einen Schlepphebel 4 betätigt. Die Schlepphebel 4 sind schwenkbar auf einer gemeinsamen ortsfesten Achse 5 gelagert, die ihrerseits in Lagerstellen 6 im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine aufgenommen ist. Zwischen den Schlepphebeln 4, die den Einlaßventilen E eines Zylinders zugeordnet sind, ist jeweils ein zweiter Schlepphebel 7 angeordnet, der mit einem Nocken 8 zusammenwirkt, welcher zwischen den beiden den Schlepphebein 4 zugeordneten Nocken 2 angeordnet ist und ein Nockenprofil aufweist, das für die Verhältnisse im oberen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine ausgelegt ist, also beispielsweise einen größeren Ventilhub und eine längere Öffnungsdauer erzeugt als die Nocken 2. Jeder zweite Schlepphebel 7 kann im oberen Drehzahlbereich mit den benachbarten ersten Schlepphebeln 4 gekoppelt werden, so daß in diesem Drehzahlbereich die Ventile E entsprechend der Kontur des Nockens 8 betätigt werden.
  • Das freie Ende jedes zweiten Schlepphebels 7 weist eine Traverse 9 auf, die vor und in geringem Abstand von den freien Enden der ersten Schlepphebel 4 verläuft. In den ersten Schlepphebeln 4 sind in Bezug auf die Achse 5 radiale Bohrungen 11 vorgesehen, die mit Bohrungen 12 in der Traverse 9 fluchten, wenn die Ventile E geschlossen sind, wenn also alle Schlepphebel 4 und 7 an den Grundkreisen ihrer Nocken 2 bzw. 8 anliegen. In jeder Bohrung 11 ist ein Kolben 13 angeordnet, der durch ein Druckmittel, das durch einen Kanal 14 in der Achse 5 zugeführt wird, nach außen geschoben wird und in die Bohrung 12 in der Traverse 10 eingreift, wodurch die Schlepphebel 4 und 7 miteinander gekoppelt sind. Jeder Kolben 13 steht unter der Wirkung einer Feder 15, die sich einerseits an einem in der Bohrung 11 fixierten Einsatz 16 und andererseits an dem Ende einer Hülse 17 abstützt, die am Kolben 13 befestigt ist, und die sich durch den Einsatz 16 hindurch erstreckt. Die Feder 15 führt den Kolben 13 in seine entkoppelte Stellung zurück, wenn die Druckmittelzufuhr zu der Bohrung 11 unterbrochen ist, wobei der Einsatz 16 als Anschlag für den Kolben 13 dient. Der Kanal 14 steht durch Bohrungen 19 mit den Lagerstellen der Schlepphebel 4 und 7 auf der Achse 5 in Verbindung, wodurch eine Schmierung dieser Schlepphebellager erreicht wird. Der Kanal 14 ist an seinem in Figur 2 linken Ende durch einen Stopfen 18 verschlossen und sein rechtes Ende ist mit einer Druckmittelquelle 21 verbindbar, wenn die Kolben 13 in ihre Koppelstellung bewegt werden sollen, wie dies später beschrieben wird.
  • Jeder Schlepphebel 4, 7 weist eine Gleitfläche 20 auf, mit welcher er an seinem Nocken 2 bzw. 8 anliegt. Die zweiten Schlepphebel 7 werden durch nicht gezeigte Federelemente in Anlage an ihren Nocken 8 gehalten.
  • Wenn die Betätigung der Ventile E durch die Nocken 8 erfolgen soll, so wird dem Kanal 14 Druckmittel, normalerweise Schmieröl aus dem Ölkreislauf der Brennkraftmaschine, zugeführt. Die Kolben 13 benötigen nun eine gewisse Zeit, um sich entgegen der Wirkung der Federn 15 aus der in Figur 1 und 2 gezeigten entkoppelten ersten Endstellung in ihre zweite Endstellung zu bewegen, in der sie in die Bohrung 12 in der Traverse 9 der zweiten Schlepphebel 7 eingreifen und am Ende dieser Bohrung 12 anliegen. Dieses vollständige Eintauchen der Kolben 13 kann nur erfolgen, wenn über den gesamten Zeitraum t&sub5; (Figur 3) die Bohrungen 11 und 12 miteinander fluchten. Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Konturen der Nocken 2 und 8 im wesentlichen nur während des Zeitraumes der Fall, in welchem die Schlepphebel 4 und 7 auf den Grundkreisen ihrer Nocken 2 und 8 laufen. Wenn nun der Zeitraum von der Druckbeaufschlagung der Kolben 13 bis zum Beginn der Hubphasen der Schlepphebel 4 und 7 kürzer ist als der Zeitraum, der zum vollständigen Verschieben der Kolben 13 erforderlich ist, so kommt der Kolben 13 nicht bis zum Ende der Bohrung 12, da die Schlepphebel 4 und 7 in der Hubphase einer Relativbewegung zueinander ausführen, was zu einem Verklemmen des Bolzens 13 führt. Dadurch entsteht eine hohe Flächenpressung mit entsprechendem Verschleiß. Erst wenn nach Weiterdrehung der Nockenwelle die Schlepphebel 4 und 7 auf den Grundkreisen ihrer Nocken laufen, kann der Kolben 13 in seine zweite Endstellung gelangen. Dieser Vorgang ist unvermeidlich, wenn alle Kolben 13 gleichzeitig beaufschlagt werden, da die den Ventilen der einzelnen Zylinder zugeordneten Nocken zueinander versetzt sind, bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine beispielsweise um 90º.
  • Um zu erreichen, daß jeder Kolben 13 bei der erstmaligen Druckbeaufschlagung in seine zweite Endstellung gelangt, ist in der durch den Pfeil P gekennzeichneten Strömungsrichtung des Druckmittels im Kanal 14 vor jedem Zylinder I bis IV ein elektromagnetisches Absperrventil 22 vorgesehen. Dieses Absperrventil 22 weist einen Ventilkörper 23 auf, der quer zur Längserstreckung des Kanals 14 verschiebbar ist und in seiner in Figur 1 und 2 gezeigten Schließstellung die Druckmittelzufuhr zu den in Strömungsrichtung P folgenden Schlepphebeln 4 bzw. deren Bohrungen 11 absperrt und bei Erregung des Ventils 22 zurückgezogen wird und den Druckmitteldurchfluß freigibt.
  • Wenn die Ventile E von den Hochdrehzahlnocken 8 betätigt werden sollen, werden die Ventile 22a bis 22d in der Strömungsrichtung P des von der Druckquelle 21 geförderten Druckmediums nacheinander betätigt, das heißt geöffnet, und zwar derart, daß die Druckmittelzufuhr zu den Kolben 13 der Schlepphebel, die den Ventilen des folgenden Zylinders zugeordnet sind, zu einem Zeitpunkt erfolgt, der mindestens um den Zeitraum ts vor Beginn der Hubphase dieser Schlepphebel liegt, den die Kolben 13 benötigen, um in ihre zweite Endstellung zu gelangen. Es wird also zunächst das Ventil 22a rechtzeitig vor Beginn der Hubphase der Ventile des Zylinders I geöffnet, dann das Ventil 22b, darauf das Ventil 22c und schließlich das Ventil 22d. Damit wird erreicht, daß keiner der Kolben 13 erst innerhalb des Zeitraums t&sub5; vor Beginn der Hubphase des zugehörigen Ventils, der benötigt wird, um den Kolben in seine zweite Endstellung zu bringen, mit Druckmittel beaufschlagt wird. Es steht also stets mindestens dieser Zeitraum für den Kopplungsvorgang zur Verfügung. Die Ansteuerung der Ventile 22a bis 22d erfolgt mit Hilfe der üblichen elektronischen Motorsteuerung, mit welcher der Zündzeitpunkt für die einzelnen Zylinder gesteuert wird und welche, beispielsweise mittels eines Hall-Gebers, die Winkellage der Nockenwelle und damit auch die Winkellagen der einzelnen Nocken erkennt. Das erste Ventil 22a dient gleichzeitig als Steuerventil, das zusätzlich in Abhängigkeit von Betriebsparametern, insbesondere der Drehzahl und der Last der Brennkraftmaschine gesteuert wird, um beispielsweise bei einer bestimmten Drehzahl die Betätigung der Ventile durch die Hochdrehzahlnocken 8 einzuleiten.
  • In Figur 3 ist ein Ventilerhebungsdiagramm für die Einlaßventile einer Viertakt-Brennkraftmaschipe mit vier Zylindern I, II, III und IV und der Zündfolge 1-3-4-2 dargestellt. Der Zeitraum, den der Kolben 13 braucht, um in seine zweite Endlage zu gelangen, ist mit ts bezeichnet. Während dieses Zeitraums darf der Kolben 13 nicht mit Druckmittel beaufschlagt werden, da sonst die Gefahr besteht, daß er vor Beginn der Hubphase nicht in seine zweite Endlage gelangt und dadurch erhöhter Flächenpressung und erhöhtem Verschleiß ausgesetzt ist. Der Schaltvorgang, also das Öffnen des betreffenden Ventils 22, muß also innerhalb des Zeitraums tk erfolgen. Wenn sich die Bereiche tk für in der Strömungsrichtung P des Druckmittels aufeinanderfolgende Zylinder überschneiden, so ist es möglich, den Druckmittelzustrom zu den Kolben der Schlepphebel für die Ventile dieser Zylinder durch ein einziges Ventil zu steuern. Dies ist im Ausführungsbeispiel für die Zylinder I und II und für die Zylinder III und IV der Fall. Der gestrichelte Balken A stellt den Zeitraum dar, während dem die Umschaltung auf die Hochdrehzahlnocken 8 für die Ventile der Zylinder I und II erfolgen kann. Für die Ventile der Zylinder III und IV gilt der gestrichelte Balken B. Daraus ergibt sich, daß für diesen speziellen Fall einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine mit der Zündfolge 1-3-4-2 die Ventile 22b und 22d entfallen können.
  • Die Druckbeaufschlagung erfolgt vorzugsweise, wie aus Figur 3 ersichtlich, bereits während der Hubphase des betreffenden Ventils, um mit Sicherheit die gesamte Grundkreisphase, das heißt den Zeitraum zwischen dem Hubphasen, für den Umschaltvorgang zur Verfügung zu haben. Zwar fluchten die Bohrungen 11 und 12 in den ersten Schlepphebeln 4 und in der Traverse 9 des zweiten Schlepphebels 7 zunächst noch nicht, jedoch ist dies unschädlich, da sie nach Beendigung der Hubphase, also nach sehr kurzer Zeit, in Fluchtung kommen und dann der Kolben 13 in die Bohrung 12 eingeschoben werden kann, um seine zweite Endstellung zu erreichen.
  • Die Lagerstelen der Schlepphebel 4 und 7 werden, wie zuvor erwähnt, normalerweise durch den Kanal 14 und die Bohrungen 19 mit dem Druckmittel als Schmiermittel versorgt. Da diese Schmierung auch erfolgen muß, wenn die Ventile 22 geschlossen sind, ist jeder Ventilkörper 23 mit einer Drosselstelle in Form einer Ringnut 24 versehen, die bei geschlossenem Ventil in dem Kanal 14 liegt und die Zufuhr von Druckmittel als Schmiermittel zu den Schlepphebellagern unter vermindertem Druck zuläßt. Beim Schließen des ersten Ventils 22a wird somit durch dessen Drosselnut 24 der Druck im Kanal 14 so weit abgesenkt, daß alle Kolben 13 durch ihre Feder 15 in ihre erste Endstellung zurückkehren können.
  • Selbstverständlich sind zahlreiche Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispiels möglich, ohne den durch die beigefügten Ansprüche definierten Rahmen der Erfindung zu verlassen. So könnte bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Kanal 14 zwischen den Zylindern II und III unterbrochen sein und eine Einspeisung des Druckmittels in Figur 2 nicht nur von rechts, sondern auch von links unter Weglassung des Verschlußstopfens 18 erfolgen, wobei dann vor dem linken Ende des Kanals 14 ein dem Ventil 22a entsprechendes, also auch von Betriebsparametern gesteuertes Ventil vorzusehen ist und die dazwischen liegenden Ventile 22b, 22c und 22d entfallen könnten. Es ist offensichtlich, daß der vorgeschlagene Ventilbetätigungsmechanismus auch für eine Brennkraftmaschine geeignet ist, die nur ein Einlaßventil oder mehr als zwei Einlaßventile pro Zylinder aufweist. Der erfindungsgemäße Vorschlag kann grundsätzlich auch bei den Auslaßventilen der Brennkraftmaschine eingesetzt werden.

Claims (6)

1. Ventilbetätigungsmechanismus für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit
- einer Reihe von Zylindern (I, II, III, IV),
- wenigstens einem Einlaß- oder Auslaßventil (E) pro Zylinder (I, II, III, IV),
- einer Nockenwelle (3), die für jedes Ventil (E) einen ersten Nocken (2) für einen unteren Drehzahlbereich und einen zweiten Nocken (8) für einen oberen Drehzahlbereich aufweist,
- ersten Schlepphebeln (4), die jeweils eine Bohrung (11) aufweisen und mit einem Ventil (E) und einem der ersten Nocken (2) zusammenwirken,
- zweiten Schlepphebeln (7), die jeweils eine Bohrung (12) aufweisen und mit einem der zweiten Nocken (8) zusammenwirken,
- einer Achse (5), auf der alle ersten und zweiten Schlepphebel (4, 7) schwenkbar gelagert sind, wobei diese Achse (5) einen Längskanal (14) aufweist, welcher mit den Bohrungen (4) in den ersten Schlepphebeln (4) in Verbindung steht und mit einer Druckquelle (21) verbunden werden kann, und
- einer Kupplungseinrichtung zwischen den Bohrungen (11, 12), in den ersten und zweiten Schlepphebeln (4, 7) jedes Ventils (E), wobei diese Kupplungseinrichtung einen Kolben (13) aufweist, der mittels eines Druckmittels in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, von einer ersten Endstellung, welche die beiden Schlepphebel (4, 7) voneinander entkoppelt, in eine zweite Endstellung, welche die beiden Schlepphebel (4, 7) miteinander koppelt, bewegt wird, wenn beide Schlepphebel (4, 7) an den Grundkreisen ihrer Nocken (2, 8) anliegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- jeder erste Schlepphebel (4) des Einlaß- oder Auslaßventils (E) eines Zylinders (I, II, III, IV) mit einem Absperrventil (22a, 22b, 22c, 22d) versehen ist, welches in Strömungsrichtung (P) des Druckmittels im Längskanal (14) stromaufwärts angeordnet ist, und
- beim Umschalten vom ersten Nocken (2) auf den zweiten Nocken (8) die Absperrventile (22a, 22b, 22c, 22d), die in Strömungsrichtung (P) hintereinander liegen, nacheinander jeweils zu einem Zeitpunkt geöffnet werden, welcher dem Beginn der Hubphase des zugehörigen Ventils (E) um zumindest einen Zeitraum (ts) vorausgeht, welchen der Kolben (13) benötigt, um seine zweite Endstellung zu erreichen.
2. Ventilbetätigungsmechanismus für eine Mehrzylinder-Brennkraftmaschine mit
- einer Reihe von vier Zylindern (I, II, III, IV) mit der Zündfolge 1-3- 4-2,
- wenigstens einem Einlaß- oder Auslaßventil (E) pro Zylinder (I, II, III, IV),
- einer Nockenwelle (3), die für jedes Ventil (E) einen ersten Nocken (2) für einen unteren Drehzahlbereich und einen zweiten Nocken (8) für einen oberen Drehzahlbereich aufweist,
- ersten Schlepphebeln (4), die jeweils eine Bohrung (11) aufweisen und mit einem Ventil (E) und einem der ersten Nocken (2) zusammenwirken,
- zweiten Schlepphebeln (7), die jeweils eine Bohrung (12) aufweisen und mit einem der zweiten Nocken (8) zusammenwirken,
- einer Achse (5), auf der alle ersten und zweiten Schlepphebel (4, 7) schwenkbar gelagert sind, wobei diese Achse (5) einen Längskanal (14) aufweist, welcher mit den Bohrungen (11) in den ersten Schlepphebeln (4) in Verbindung steht und mit einer Druckquelle (21) verbunden werden kann, und
- einer Kupplungseinrichtung zwischen den Bohrungen (11, 12) in den ersten und zweiten Schlepphebeln (4, 7) jedes Ventils (E), wobei diese Kupplungseinrichtung einen Kolben (13) aufweist, der mittels eines Druckmittels in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, von einer ersten Endstellung, welche die beiden Schlepphebel (4, 7) voneinander entkoppelt, in eine zweite Endstellung, welche die beiden Schlepphebel (4, 7) miteinander koppelt, bewegt wird, wenn beide Schlepphebel (4, 7) an den Grundkreisen ihrer Nocken (2, 8) anliegen,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die ersten Schlepphebel (4) der Einlaß- oder Auslaßventile (E) von zwei benachbarten Zylindern (I, II, III, IV) mit nur einem Absperrventil (22a, 22c) versehen sind, welches in Strtmungsrichtung (P) des Druckmittels am entsprechenden Ende des Längskanals (14) stromaufwärts angeordnet ist, wobei der Kanal zwischen den Zylindern (II) und (III) unterbrochen ist, und
- beim Umschalten vom ersten Nocken (2) auf den zweiten Nocken (8) die Absperrventile (22a, 22c) nacheinander zu einem Zeitpunkt geöffnet werden, welcher dem Beginn der Hubphase des zugehörigen Ventils (E) um zumindest einen Zeitraum (ts) vorausgeht, welchen die Kolben (13) benötigen, um ihre zweiten Endstellungen zu erreichen.
3. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei sich Querkanäle (19) von dem Längskanal (14) in der Achse (5) der Schlepphebel (4, 7) zu den Schlepphebellagern erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (23) der Absperrventile (22a, 22b, 22c, 22d) mit Drosselkanälen (24) versehen sind, welche bei geschlossenen Absperrventilen eine gedrosselte Strömung zu den Schlepphebellagern zulassen.
4. Ventilbetätigungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (23) der Absperrventile (22a, 22b, 22c, 22d) eine als Drosselstelle wirkende Umfangsnut (24) aufweisen, die bei geschlossenem Absperrventil im Längskanal (14) der Achse (5) liegt.
5. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (5) in Schlepphebellagern zwischen den Schlepphebeln für die Einlaß- oder Auslaß ventile (E) benachbarter Zylinder gelagert ist, und daß die Absperrventile (22a, 22b, 22c, 22d) in den Schlepphebellagern (6) angeordnet sind.
6. Ventilbetätigungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrventile (22a, 22b, 22c, 22d) Magnetventile sind, die nicht nur in Abhängigkeit von der Stellung der zugeordneten Nocken (2, 8), sondern auch in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine betätigt werden.
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