Das UniValve-System basiert auf einem normalen Rollenschlepphebelventiltrieb. Dieser besteht aus einem Rollenschlepphebel (1), der auf der einen Seite auf dem Kugelkopf des hydraulischen Ventilspielausgleichelementes (2) gelagert ist und auf der anderen Seite auf dem Einlassventil (3) aufliegt. Im Gegensatz zum normalen Rollenschlepphebeltrieb ist jedoch die Nockenwelle (4) nach oben und zur Seite versetzt. Als zusätzliches Übertragungsglied, das die Variabilität des Ventiltriebes erzeugt, ist der Zwischenhebel (5) zwischen der Nockenwelle und dem Rollenschlepphebel eingefügt. Um in allen Betriebszuständen einen sicheren Kraftschluss zwischen den einzelnen Bauteilen zu gewährleisten, wurde eine Rückstellfeder (12) in das System integriert. Die Rückstellfeder ist als Schenkelfeder ausgeführt. Sie stützt sich an der Kulisse ab und drückt mit ihren Schenkeln gegen die Federgleitrollen (8) auf der Welle zwischen den Zwischenhebeln. Dadurch wird gewährleistet, dass die Nockenrollen (7) auch bei hohen Drehzahlen zuverlässig an die Nocken gedrückt werden.
Funktionsprinzip UniValve für eine Hochdrehzahl-Motoradanwendung
In der hier dargestellten Variante werden zwei Zwischenhebel über eine Welle miteinander verbunden. Auf dieser Welle, sitzen eine Mittelrolle (6), zwei Nockenrollen (7) und zwei Federgleitrollen (8) (Abbildung 2). Die beiden Nocken lenken die beiden Zwischenhebel über die Nockenrollen aus. Die Zwischenhebel stützen sich auf der Exzenterwelle (10) und mit der gemeinsamen Mittelrolle an der Kulisse (11) ab.
Zwischenhebelbaugruppe
Die Führung ist als Kreisbahn um den Mittelpunkt der Schlepphebelrolle bei geschlossenem Ventil ausgeführt. Diese Kreisführung ermöglicht dem Ventiltrieb, einen Nullhub darzustellen und ohne Öffnen des Ventils den Hub zu verstellen. Dazu ist in den Zwischenhebeln eine Arbeitskurve (13) eingearbeitet, die in drei unterschiedliche Bereiche unterteilt ist: Nullhub-, Rampen- und Hubbereich.
Durch die Nockenwelle angetrieben, schwenkt der Zwischenhebel, im Kreisbogen geführt, um den Mittelpunkt der Exzenterrolle. Dadurch werden bei Vollhub ein Teil des Nullhubbereiches sowie der Rampen- und Hubbereich von der Schlepphebelrolle abgefahren. Durch die Verdrehung der Exzenterwelle wird der Zwischenhebel flacher gestellt und so beim Kippen nicht mehr der ganze Hubbereich, sondern der Nullhubbereich länger durchfahren. Da das Ventil geschlossen bleibt, solange sich die Schlepphebelrolle im Nullhubbereich befindet, und gleichzeitig nur ein Teilstück der Hubkurve abgefahren wird, verkürzt sich die Öffnungszeit bei gleichzeitiger Reduzierung des Ventilhubes.
Ein reiner Nullhub, das heisst die komplette Abschaltung des Zylinders, ist bei diesem Einzylindermotor nicht möglich und auch nicht zweckmäßig. Bei Mehrzylindermotoren lässt sich dieser allerdings einstellen, so dass eine selektive Zylinderabschaltung, je nach den individuellen Anforderungen während des Betriebes, ermöglicht werden kann.
In der nächsten Abbildung ist die Ventilhubcharakteristik ders Systems UniValve dargestellt.
Ventilhubcharakteristik
Die Systemvermarktung und -verantwortung liegt bei der Fa. Kolbenschmidt Pierburg AG, die die Rechte an der Lösung übernommen hat.
Zu Forschungszwecken wird auf dem Gebiet der voll variablen Ventilsteuerungen an den genannten Partnerhochschulen weiter gearbeitet. Mittlerweile ist so z.B. auch ein "Sekondary Event"; d.h. ein zweites Ventilhuböffnen darstellbar.
