DE-102024136406-B3 - Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine (4) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum, welchem wenigstens ein Gaswechselventil (2) zugeordnet ist, und mit einem variablen Ventiltrieb (1), mittels welchem das Gaswechselventil (2), dessen Hub mittels des variablen Ventiltriebs (1) variierbar ist, betätigbar ist. Der Ventiltrieb (1) umfasst eine um eine Nockenwellendrehachse (ND) drehbare Nockenwelle (3) mit wenigstens einem Nocken (5). Vorgesehen ist eine Zwischeneinrichtung (7), welche einen bei einer jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) an einer Außenkontur (6) des Nockens (5) anliegenden Nockenfolger (8) aufweist und über den Nockenfolger (8) mittels der Außenkontur (6) des Nockens (5) bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) betätigbar ist, wodurch das Gaswechselventil (2) über die Zwischeneinrichtung (7) mittels der Außenkontur (6) des Nockens (5) betätigbar ist.

Inventors

• Ulrich Gutzer
• Martin Rottmann

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241206

Claims (7)

1. Verbrennungskraftmaschine (4) für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Brennraum, welchem wenigstens ein Gaswechselventil (2) zugeordnet ist, und mit einem variablen Ventiltrieb (1), mittels welchem das Gaswechselventil (2), dessen Hub mittels des variablen Ventiltriebs (1) variierbar ist, betätigbar ist, wobei: - der Ventiltrieb (1) aufweist: ◯ eine um eine Nockenwellendrehachse (ND) drehbare Nockenwelle (3) mit wenigstens einem Nocken (5); und ◯ eine Zwischeneinrichtung (7), welche einen bei einer jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) an einer Außenkontur (6) des Nockens (5) anliegenden Nockenfolger (8) aufweist und über den Nockenfolger (8) mittels der Außenkontur (6) des Nockens (5) bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) betätigbar ist, wodurch das Gaswechselventil (2) über die Zwischeneinrichtung (7) mittels der Außenkontur (6) des Nockens (5) betätigbar ist, und - die Außenkontur (6) des Nockens (5) aufweist: ◯ einen Betätigungsbereich (BB), in welchem bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) eine Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) über den Nockenfolger (8) und eine Betätigung des Gaswechselventils (2) über die Zwischeneinrichtung (7) erfolgen, wobei die mittels des Betätigungsbereiches (BB) bewirkbare Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) ein um eine Schwenkachse (S1) in eine Schwenkrichtung erfolgendes Verschwenken zumindest eines zumindest den Nockenfolger (8) umfassenden Teils der Zwischeneinrichtung umfasst; und ◯ einen ersten Grundkreisbereich (GB1), in welchem bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) eine Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) und eine Betätigung des Gaswechselventils (2) unterbleiben; und - die Zwischeneinrichtung (7) aufweist: ◯ einen ersten Zwischenhebel (9), welcher der Teil der Zwischeneinrichtung (7) und um die Schwenkachse (S1) verschwenkbar ist und eine Laufbahn (22) aufweist; und ◯ einen zweiten Zwischenhebel (13), welcher ein an der Laufbahn (22) anliegendes und entlang der Laufbahn (22) bewegbares Folgeelement (17) aufweist, über welches der zweite Zwischenhebel (13) durch um die Schwenkachse (S1) erfolgendes Verschwenken des ersten Zwischenhebels (9) betätigbar ist, wodurch das Gaswechselventil (2) betätigbar ist; dadurch gekennzeichnet , dass die Außenkontur (6) des Nockens (5) einen zweiten Grundkreisbereich (GB2) aufweist, in welchem bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) eine Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) über den Nockenfolger (8) erfolgt und eine Betätigung des Gaswechselventils (2) unterbleibt, wobei: - die mittels des zweiten Grundkreisbereiches (GB2) bewirkbare Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) ein um die Schwenkachse (S1) in die Schwenkrichtung erfolgendes Verschwenken zumindest des zumindest den Nockenfolger (8) umfassenden Teils der Zwischeneinrichtung (7) umfasst; - die Laufbahn (22) einen Laufbahnbereich (LB) aufweist, welcher auf einem Kreisbogen liegt, dessen Mittelpunkt (M3) auf der Schwenkachse (S1) liegt; und - bei der mittels des zweiten Grundkreisbereiches (GB2) bewirkbaren Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) sich das Folgeelement (17) nur in dem Laufbahnbereich (LB) entlang der Laufbahn (22) bewegt, wodurch trotz eines bei der mittels des zweiten Grundkreisbereiches (GB2) bewirkbaren Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) um die Schwenkachse (S1) erfolgenden Verschwenkens des ersten Zwischenhebels (9) eine Betätigung des zweiten Zwischenhebels (13) und dadurch eine Betätigung des Gaswechselventils (2) unterbleiben.
2. Verbrennungskraftmaschine (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass: - die mittels des Betätigungsbereiches (BB) bewirkbare Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) das um die Schwenkachse (S1) in die Schwenkrichtung erfolgende Verschwenken zumindest des Teils der Zwischeneinrichtung (7) um einen ersten Winkelbetrag umfasst; und - die mittels des zweiten Grundkreisbereiches (GB2) bewirkbare Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) das um die Schwenkachse (S1) in die Schwenkrichtung erfolgende Verschwenken zumindest des Teils der Zwischeneinrichtung (7) um einen gegenüber dem ersten Winkelbetrag geringeren, zweiten Winkelbetrag umfasst.
3. Verbrennungskraftmaschine (4) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass der Ventiltrieb (1) ein Betätigungselement (19) umfasst, mittels welchem zum Variieren des Hubs des Gaswechselventils (2) die Zwischeneinrichtung (7) relativ zu dem Gaswechselventil (2) und relativ zu dem Nocken (5) bewegbar ist.
4. Verbrennungskraftmaschine (4) nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , dass mittels des Betätigungselements (19) die Zwischeneinrichtung (7) relativ zu dem Gaswechselventil (2) in wenigstens eine Stellung bewegbar ist, in welcher: - in dem Betätigungsbereich (BB) bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) die Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) über den Nockenfolger (8) und die Betätigung des Gaswechselventils (2) über die Zwischeneinrichtung (7) erfolgen; - in dem ersten Grundkreisbereich (GB1) bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) eine Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) und eine Betätigung des Gaswechselventils (2) unterbleiben; und - in dem zweiten Grundkreisbereich (GB2) bei der jeweiligen, um die Nockenwellendrehachse (ND) erfolgenden Drehung der Nockenwelle (3) die Betätigung der Zwischeneinrichtung (7) über den Nockenfolger (8) erfolgt und eine Betätigung des Gaswechselventils (2) unterbleibt.
5. Verbrennungskraftmaschine (4) nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass die wenigstens eine Stellung der Zwischeneinrichtung (7) eine Stellung des ersten Zwischenhebels (9) ist.
6. Verbrennungskraftmaschine (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass: - der erste Grundkreisbereich (GB1) auf einem ersten Kreisbogensegment liegt, dessen erster Mittelpunkt (M1) auf der Nockenwellendrehachse (ND) liegt; - der zweite Grundkreisbereich (GB2) auf einem zweiten Kreisbogensegment liegt, dessen zweiter Mittelpunkt (M2) auf der Nockenwellendrehachse (ND) liegt; - das erste Kreisbogensegment einen ersten Radius aufweist; und - das zweite Kreisbogensegment einen gegenüber dem ersten Radius größeren, zweiten Radius aufweist.
7. Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine. Die EP 1 853 797 B1 offenbart eine variable mechanische Ventilsteuerung einer Brennkraftmaschine, mit einem Kipp- oder Schwinghebel zur Einstellung eines Ventilhubs und einer Öffnungs- und Schließzeit wenigstens eines Einlass- und/oder Auslassventils. Die EP 1 807 609 B1 offenbart einen Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine. Aus der DE 10 2015 111 056 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer ViertaktBrennkraftmaschine bekannt. Der DE 10 2005 040 959 A1 ist ein hubvariabler Ventiltrieb als bekannt zu entnehmen. Außerdem offenbart die DE 10 2014 013 664 A1 eine Ventiltriebsvorrichtung zur unabhängigen vollvariablen Öffnungszeitverstellung von Gaswechselventilen einer Verbrennungskraftmaschine. Aus der DE 10 2011 121 641 A1 ist ein Dieselmotor bekannt. Außerdem offenbart die DE 101 40 635 A1 eine mechanisch regelbare Ventilhubverstellung. Die DE 11 2005 001 955 B4 offenbart eine Brennkraftmaschine, und aus der DE 10 2020 213 598 A1 ist ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die DE 10 2019 133 590 A1 offenbart einen Hubsteller für einen hubvariablen Ventiltrieb mit zwei Arbeitslagen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug sowie ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Verbrennungskraftmaschine zu schaffen, sodass übermäßige Belastungen der Verbrennungskraftmaschine vermieden werden können. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine auch als Brennkraftmaschine oder Verbrennungsmotor bezeichnete und vorzugsweise als Hubkolbenmotor, das heißt als Hubkolbenmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine für ein einfach auch als Fahrzeug bezeichnetes Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Verbrennungskraftmaschine aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Brennraum auf, in welchem in einem befeuerten Betrieb der Verbrennungskraftmaschine Verbrennungsvorgänge ablaufen. Dies erfolgt insbesondere derart, dass innerhalb eines jeweiligen Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere genau, ein jeweiliger der Verbrennungsvorgänge abläuft. Bei dem jeweiligen Verbrennungsvorgang wird in dem Brennraum ein jeweiliges, auch als Kraftstoff-Luft-Gemisch bezeichnetes Gemisch verbrannt. Das Gemisch umfasst Luft, welche auch als Verbrennungsluft oder Frischluft bezeichnet wird, und einen vorzugsweise flüssigen oder aber gasförmigen Kraftstoff. Vorzugsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als ein Vier-Takt-Motor ausgebildet. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet ist, ist der Brennraum teilweise durch einen Zylinder, teilweise durch ein Brennraumdach und teilweise durch einen translatorisch bewegbar in dem Zylinder aufgenommenen Kolben begrenzt. Der Zylinder ist durch einen auch als Motorgehäuse bezeichneten Motorblock gebildet, der vorzugsweise als ein Kurbelgehäuse, insbesondere als ein Zylinderkurbelgehäuse, ausgebildet sein kann. Das Brennraumdach ist durch ein weiteres Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine gebildet, wobei der Motorblock und das Gehäuseelement separat voneinander ausgebildet und miteinander verbunden sind. Beispielsweise ist das Gehäuseelement ein Zylinderkopf. Die Verbrennungskraftmaschine weist beispielsweise eine Abtriebswelle auf, welche beispielsweise als eine Kurbelwelle ausgebildet ist. Die Abtriebswelle ist um eine Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorblock drehbar. Insbesondere ist die Abtriebswelle drehbar an dem Motorblock gelagert. Beispielsweise ist der Kolben über ein Pleuel gelenkig mit der Abtriebswelle verbunden, sodass in dem Zylinder und relativ zu dem Motorblock erfolgende, translatorische Bewegungen des Kolbens in eine rotatorische, um die Abtriebswellendrehachse und relativ zu dem Motorblock erfolgenden Drehung der Abtriebswelle umwandelbar sind. Durch den jeweiligen Verbrennungsvorgang ist der Kolben antreibbar, wodurch über das Pleuel die Abtriebswelle antreibbar und dadurch um die Abtriebswellendrehachse relativ zu dem Motorblock drehbar ist. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungskraftmaschine als eine Hubkolbenmaschine ausgebildet ist, ist die Abtriebswelle die zuvor genannte Kurbelwelle. Dabei umfasst beispielsweise das jeweilige Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere genau, 720 Grad Kurbelwinkel, mithin, insbesond