用于内燃机的凸轮轴的制作方法

本发明的一个方面涉及一种用于内燃机的排气门的凸轮轴。根据一个方面，该凸轮轴具有可移动的凸轮轮廓元件，借助于该凸轮轮廓元件获得了与转速相关的凸轮轮廓形状。

背景技术：

借助于凸轮轴来产生具有固定的行程高度和行程持续时间的进气门和排气门的气门行程的气门机构通常被用于内燃机中。然而，这样的气门机构在对内燃机的不同负荷范围的最佳适应方面存在缺点。此外，一旦发动机在起动阶段期间被起动，凸轮轴就会致动气门机构；然而，用于压缩燃烧室中的气体的能量必须由起动发动机施加，这可能在起动期间导致不利。

为了适应这样的需求，有许多气门机构允许用于起动的改进的气门行程曲线。一种特别简单但有效的设计是基于如下凸轮轴，即：为了致动气门，该凸轮轴包括并排布置的若干个凸轮轨道，并且该凸轮轴可以借助于调整单元来横向移位。于是，适于相应需求的凸轮轨道可以通过凸轮轴的横向移位来选择。在用于排气门的凸轮轴的情况下，例如，可以按如下方式设置用于起动阶段的一个凸轮和用于正常操作的附加凸轮，即：其中，用于起动阶段的凸轮提供附加的气门开度，以降低燃烧室中的气体压力。

然而，这样的调整单元增加了气门机构的空间和重量要求，并且需要对调整单元进行复杂的控制。此外，还可能损害凸轮轴的稳定性和强度。

jp2008-82188描述了一种凸轮轴，其具有减压功能和用于相移的功能，该减压功能取决于凸轮轴的转速。在其中，控制轴57借助于离心机构50相对于凸轮36旋转，以便提升销65a和65b（参见jp2008-82188的图6、图7）。该机构需要连同传动连杆59一起附接到该离心机构的拉簧53，并且因此，具有更大的空间需求。

此外，由于控制轴53布置在旋转轴线上，凸轮轴的至少一个轴端必须是可接近的，这导致对凸轮轴的安装和放置的限制。

技术实现要素：

本发明具有提供一种凸轮轴的目标，该凸轮轴一方面是可调整的，但另一方面，减少上述缺点中的至少一些。

根据本发明的一个方面，凸轮轴被特别地提供用于内燃机的排气门。该凸轮轴包括凸轮和用于其凸轮轮廓元件的触发机构。该凸轮限定凸轮轮廓，用于通过旋转该凸轮轴来周期性地致动排气门。该凸轮包括凸轮主体和所述凸轮轮廓元件。所述凸轮轮廓元件可相对于凸轮主体移动到第一凸轮轮廓位置和第二凸轮轮廓位置，使得如果凸轮轮廓元件处于第一凸轮轮廓位置，则所述凸轮轮廓具有第一凸轮轮廓形状，并且如果凸轮轮廓元件处于第二凸轮轮廓位置，则所述凸轮轮廓具有与第一凸轮轮廓形状不同的第二凸轮轮廓形状。所述触发机构被构造成在较低的第一凸轮轴转速下（特别是，在第一转速范围下）将所述凸轮轮廓元件保持在第一凸轮轮廓位置，并且在较高的第二凸轮轴转速下（特别是，在第二转速范围下，其高于第一转速或速度范围）将所述凸轮轮廓元件保持在第二凸轮轮廓位置。

所述凸轮轴在两侧上具有轴承，即，它具有第一轴承和第二轴承，用于绕所述凸轮轴的凸轮轴轴线可旋转地支撑所述凸轮轴，其中，所述凸轮轴向地布置在这些轴承之间。根据本发明，所述触发机构也被布置在这些轴承之间。

优选地，所述凸轮轮廓元件在第一凸轮轮廓位置突出，用于致动（打开）排气门（与周围凸轮轮廓相对），并且在第二凸轮轮廓位置，它不突出或突出较少，使得排气门不经受任何、即任何实质的附加致动（打开）；因此，其不会比借助于凸轮轮廓元件周围的凸轮轮廓更进一步打开。

第二转速范围基本上可接近第一转速范围，其中，第一转速范围和第二转速范围之间的转换可以用阈值或用特定过渡（过渡范围）来定义。因此，所述触发机构被构造成在转速低于预定阈值或过渡范围的情况下将凸轮轮廓元件保持在第一凸轮轮廓位置，并且在转速超过预定阈值或过渡范围的情况下将凸轮轮廓元件保持在第二凸轮轮廓位置。根据一个方面，所述触发机构被构造成在从第一转速到第二转速（或从第一转速范围到第二转速范围）的过渡期间将凸轮轮廓元件从第一凸轮轮廓位置带到第二凸轮轮廓位置。

例如，第一转速可以位于用于起动的典型的转速范围内。根据一个方面，也取决于发动机类型的第一转速在0rpm和1,000rpm之间，并且优选地在0rpm和500rpm之间。第二转速可以位于发动机的正常操作范围内，在每种情况下相对于凸轮轴的转速，大约高于500rpm，并且优选地高于700rpm或1,000rpm。因此，所述阈值可以位于例如介于500rpm和1,000rpm之间的转速范围内。

因此，根据本发明的凸轮轴允许与转速相关的凸轮轮廓形状，并且因此，允许排气门的与转速相关的气门行程曲线。根据一个特定方面，在对起动阶段而言典型的低转速下，凸轮轮廓元件突出（在第一凸轮轮廓位置），使得实现附加的气门开度（与更高的转速或第二凸轮轮廓位置相比），使得对燃烧室中的压力起动马达需要应用较少的努力。

根据本发明的一个方面，可以在没有凸轮的横向移位的情况下实现该与转速相关的凸轮轮廓形状。特别地，这使得凸轮轴能够在两侧上安装。在两侧上的安装使得能够特别有利地在凸轮和气门之间传递动力，这是因为避免了凸轮轴的不期望的弯曲振动，并且能够灵活地控制气门机构。

第一凸轮轮廓形状可以与第二凸轮轮廓形状不同，特别是在于第一凸轮轮廓形状具有突出部，以便在内燃机的压缩行程期间打开排气门（70）。该突出部优选地占据所述凸轮轴的介于1°和30°之间的旋转角度范围。该突出部的中心优选地在凸轮的旋转方向上相对于凸轮轮廓的最大偏心点或角度（凸轮主体的突出部）偏置介于90°和270°之间的角度，特别是优选地偏置介于90°和180°之间的角度。

所述凸轮轮廓元件优选地（沿轴向方向）在中央安装在凸轮中。

在本文中，“一个”总是意指“至少一个”；例如，“一个凸轮”=“至少一个凸轮”等。第一转速范围可包括静止（转速为0）。

在从属权利要求和对附图的以下描述中示出了另外的有利设计。在那里，实施例的各个方面和细节用附图的附图标记表示；然而，这些附图标记仅被示出用于说明的目的。与所呈现的实施例无关，方面还可以与其他方面组合。

附图说明

附图所示如下：

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于排气门的气门机构的透视图；

图2示出了根据图1的气门机构的前视图；

图3a-c示出了根据图1和图2的气门机构的侧视图，其中凸轮轮廓元件处于第一凸轮轮廓位置；

图4a-c示出了根据图1和图2的气门机构的侧视图，其中凸轮轮廓元件处于第二凸轮轮廓位置；

图5示出了图4b的凸轮的另一侧向剖视图；以及

图6示出了根据本发明的气门机构的气门行程图。

具体实施方式

图1和图2示出了具有根据本发明的一个实施例的凸轮轴10的用于内燃机的排气门70的气门机构。凸轮轴10包括凸轮11，其布置成致动排气门70。凸轮轴10可绕其轴线旋转。为此目的，凸轮轴10通过轴承8a、8b支撑在气缸盖上，因此在两侧上通过轴承8a、8b来支撑。因此，它是顶置凸轮轴。凸轮轴10还包括离心元件21，其在下面关于图3和图4来更详细地描述。

处于两侧上的安装件8a、8b允许凸轮和气门之间的有利的动力传递，这是因为避免了凸轮轴的不期望的弯曲振动。处于两侧上的安装件还使得能够灵活地控制气门机构；根据一个优选的方面，连接到内燃机的曲轴的传动齿轮或链传动链轮位于凸轮轴的一侧7a上，并且连接到进气门驱动轴的输出齿轮位于凸轮轴10的另一侧7b上。这允许将所述凸轮轴用于例如de102005057127中所描述的气门机构中。

所述气门机构还包括用于通过凸轮11来致动排气门70的机构。在图1和图2中所示的实施例中，该机构包括布置在凸轮11和出口气门70之间的摇臂60和垫片72，使得该出口气门经由摇臂60和挺杆72通过凸轮11来致动。图2还示出了气门弹簧74，其使气门70抵靠凸轮11偏置（至少分阶段地，例如，在气门被致动的情况下），并且因此，在气门70和凸轮11之间产生力锁合。在气门未被致动的阶段中，气门弹簧将气门压入到气门座中，该气门座施加相应的反作用力。

如在图2中可以看到的，凸轮11包括凸轮主体12和凸轮轮廓元件40（参见图3b、图4b；在图2中，仅能看到作为减压表面44的凸轮轮廓元件的一端），该凸轮主体12和凸轮轮廓元件40一起限定凸轮11的凸轮轮廓16。更确切地说，凸轮轮廓16由凸轮轮廓元件40的减压表面44（也指定为凸轮轮廓元件的凸轮轮廓表面）和凸轮主体12的其余的凸轮轮廓表面14形成。凸轮轮廓16是凸轮11的剖面廓形，该剖面廓形在凸轮轴10旋转的情况下致动排气门70，并且因此，对排气门70的气门行程曲线具有决定性的影响。

凸轮轮廓元件40被设计为销，其可缩回到凸轮主体12中以及从凸轮主体12伸出（也参见图3b、图4b）。

在伸出位置（图3b中所示的第一凸轮轮廓位置），凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面44相对于其余的凸轮轮廓表面14突出。结果，通过凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面44，出口气门70经受附加的致动（打开）。在缩回位置（图4b中所示的第二凸轮轮廓位置），凸轮轮廓表面44被布置成与其余的凸轮轮廓表面14齐平（基本上不突出），使得出口气门不经受任何附加的致动（打开），这意味着没有实质的致动（打开）。因此，凸轮轮廓16具有可变的凸轮轮廓形状，其取决于凸轮轮廓元件40是处于第一凸轮轮廓位置还是第二凸轮轮廓位置。

由此，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面44被布置在凸轮轮廓16的如下部段上，即：在该部段中，至少在第二凸轮轮廓位置或者在围绕凸轮轮廓元件40的该部段的其余的凸轮轮廓表面14上，出口气门70被关闭。

因此，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面44作为减压表面44；在典型的起动阶段的低转速下，附加的气门开度（在第一凸轮轮廓位置）允许燃烧室中的压力被释放，使得对燃烧室中的压力起动马达需要应用较少的努力。在对于正常操作典型的较高转速下，防止了附加的气门开度，使得不必接受发动机效率的损失。

如图2中所示，凸轮轮廓元件40（相对于凸轮轴的轴向方向）在中央安装在凸轮11中。这种中央安装，特别是与具有摇臂60的气门机构相结合，确保了力从凸轮11到气门70的均匀且低耗损的传递。根据一般的方面，凸轮轮廓元件40的中心以小于凸轮宽度的20%从凸轮的中心偏离（相对于轴向方向）。

图3和图4更详细地示出了如图1和图2中所示的气门机构的触发机构20，借助于该触发机构20，凸轮轮廓元件40根据转速来移动（缩回和伸出）。因此，触发机构20确保凸轮轮廓元件40或其凸轮轮廓表面44在低转速下（第一凸轮轮廓位置）伸出并且在较高转速下（第二凸轮轮廓位置）缩回。

由此，图3a、图4a是从图2中的右侧观察的侧视图；图3b、图4b是沿图2的平面a-a的侧向剖视图；并且图3c、图4c是沿图2的平面b-b的侧向剖视图。图3a-c示出了处于第一凸轮轮廓位置的凸轮轮廓元件，并且图4a-c示出了处于第二凸轮轮廓位置的凸轮轮廓元件。

图3a、图3c的侧视图或剖视图示出了触发机构20的离心元件21。离心元件21被设计为杠杆，其在两侧上具有第一杠杆臂27和第二杠杆臂28，并且离心元件21绕轴线22可旋转地安装在凸轮轴10上（即，安装在与凸轮轴10一起旋转的悬架上，这里，安装在凸轮主体12上，该凸轮主体12刚性地连接到凸轮轴10）。图3a、图3c示出了处于第一离心位置的离心元件21；在图4a、图4c中，它被示出为处于第二离心位置，在该第二离心位置，离心元件21相对于第一离心位置绕轴线22顺时针旋转。

图3c、图4c中所示的偏置元件30使离心元件21朝向第一离心位置（在图3a、图4a的视图中，逆时针方向）偏置。偏置元件30被布置在凸轮轴10的穿过凸轮轴横向延伸的开口中，使得偏置元件30的纵向轴线穿过凸轮轴的旋转轴线成直角延伸。所述偏置可以通过复位弹簧实现，该复位弹簧与凸轮轴10中的偏置元件30的纵向轴线近似同心地布置，并且使偏置元件30夹（压）靠离心元件21。该复位弹簧可以是夹在凸轮轴的开口（中的止动件）和偏置元件30（上的止动件）之间的压缩弹簧。

在一个方面，偏置元件30的从凸轮轴10朝向离心元件21突出的部段的长度短于凸轮轴10在该位置处的凸轮轴半径。这适用于第一离心位置和/或第二离心位置。这允许偏置元件30的特别紧凑的布置。

在第一离心位置，离心元件21通过偏置元件30夹（压）靠第一止动件。这里，第一止动件在第一杠杆臂处例如由第一杠杆臂的中间件26和凸轮轴10形成。第一止动件被布置在离心元件21的与偏置元件30不同的杠杆侧上。第一止动件限制离心元件21在偏置元件30使离心元件21偏置的方向上的枢转。离心元件21在相反方向上的枢转受偏置元件30的复位弹簧的最大压缩限制，或者受第二杠杆臂28和凸轮轴10之间的附加止动件限制。

在一个方面，偏置元件30以力配合的方式连接到离心元件21；特别地，它压靠离心元件21。

由偏置元件30朝向第一离心位置施加的偏置使离心元件21位于静止位置，或者在凸轮轴的低转速（第一转速）下，位于第一离心位置，如图3a中所示。

在所示实施例中，离心元件被设计为杠杆。杠杆21，并且特别是其杠杆臂27、28，尺寸设定成使得当凸轮轴旋转时作用的离心力在第一杠杆臂27上比在第二杠杆臂28上作用更强，并且因此，在作为整体的离心元件21上施加朝向第二离心位置的转矩（即，在图3a、图4a的视图中顺时针定向）。如果转速超过特定阈值（例如，处于更高的第二转速），则该转矩超过偏置元件30的偏置，并且作为结果，离心元件21随后位于第二离心位置，如图4a中所示。

根据一个方面，所述杠杆沿围绕凸轮轴10的部分区段延伸。根据一个方面，第一杠杆臂27的重心相对于第二杠杆臂28的重心偏置超过90°，优选地超过120°，或者甚至超过135°。根据一个方面，第一杠杆臂27的重心和/或杠杆端部相对于枢转轴线22（相对于凸轮轴10的旋转轴线并且在离心元件21的空间延伸的方向上）偏置超过90°，优选地超过120°，或者甚至超过135°。根据一个方面，第二杠杆臂28的重心和/或杠杆端部相对于枢转轴线22偏置小于90°，优选地小于45°，或者甚至小于30°。根据一个方面，第一杠杆臂27的重心和/或杠杆端部相对于枢转轴线22偏置超过第二杠杆臂28的重心或杠杆端部的角度的两倍、三倍或甚至四倍。在本文中，角度总是围绕凸轮轴10的旋转轴线并且在离心元件21的空间延伸的方向上限定。这些方面允许杠杆具有足够大的杠杆臂，并且同时在径向方向上具有低空间要求，使得紧凑的设计是可能的。

根据一个方面，离心元件（杠杆）21可绕平行于凸轮轴轴线的杠杆轴线枢转。根据一个方面，所述杠杆轴线相对凸轮轴轴线偏心地布置；优选地，它在凸轮主体12的突出部分的方向上径向地远离凸轮轴轴线。该突出部分是径向从凸轮轴轴线开始的角度范围，其在凸轮主体12的突出（最大偏心点）的方向上具有小于30°的角度偏差。

根据附加的方面，离心元件21被布置成与凸轮12直接相邻，即，其间没有另一个功能部分，例如用于凸轮的轴承等。根据一个方面，离心元件21和凸轮12之间的轴向距离（侧面到侧面）小于0.5cm。根据一个方面，离心元件21的中心平面和凸轮12的中心平面之间的轴向距离小于凸轮的轴向宽度的两倍或小于1.5倍，或者甚至小于凸轮的轴向宽度。根据一个方面，凸轮轴在两侧上被支撑，并且离心元件21被布置在两个轴承8a、8b之间。这使得也能够实现沿轴向方向的紧凑设计。

图3b、图4b示出了凸轮轮廓元件40和耦接机构，该耦接机构将离心元件21耦接到凸轮轮廓元件40。

这种耦接被实现成使得如果离心元件（21）采取第一离心位置（如图3b中所示），则凸轮轮廓元件（40）被保持在第一凸轮轮廓位置，并且如果离心元件（21）采取第二离心位置（如图4b中所示），则凸轮轮廓元件（40）被保持在第二凸轮轮廓位置。

凸轮轮廓元件40被设计为销，其沿销轴线至少部分地布置在凸轮主体12的盲孔中，并且可以缩回到该盲孔中。凸轮轮廓元件40的从盲孔面向外的表面形成凸轮轮廓表面44。在第一凸轮轮廓位置（图3b），所述销至少部分地从盲孔伸出，并且在第二凸轮轮廓位置（图4b），所述销基本上缩回到盲孔中，使得凸轮轮廓表面44与周围表面齐平。

处于离心元件21和凸轮轮廓元件40之间的耦接机构通过可移动的止动体24实现，该止动体24处于第一或第二止动位置，这取决于离心元件21的离心位置。该止动体被设计为销，该销被刚性地连接到离心元件21并且可绕平行于凸轮轴轴线的轴线旋转。

根据一个方面，止动体24以正锁合（positive-locking）、特别是刚性的方式连接到离心元件21。根据一个方面，离心元件21和止动体24之间的连接相对凸轮轴轴线偏心地布置，优选地，与凸轮主体12的突出部或突出部分（突出周围+/-30°的角度范围）径向偏置。

根据一个方面，通过使离心元件21在第一和第二离心位置之间移动，该止动体可以绕平行于凸轮轴轴线的止动体轴线旋转。根据一个方面，止动体24或止动体轴线相对凸轮轴轴线偏心地布置，优选地布置在凸轮主体12的突出部分中。根据一个方面，止动体轴线相当于离心元件（杠杆）21的杠杆轴线，并且止动体24可以与离心元件21一起旋转。

凸轮轮廓元件40抵靠止动体24偏置。该偏置未示出，并且例如可以通过复位弹簧来实现，该复位弹簧与凸轮轮廓元件40的轴线同心地布置，并且使凸轮轮廓元件40夹（压）靠止动体24。该复位弹簧可以是夹在所述盲孔或凸轮主体12（中的止动件）和凸轮轮廓元件40（上的止动件）之间的压缩弹簧。根据一个方面，凸轮轮廓元件40以力配合的方式连接到止动体24（压靠它）。根据一个方面，止动体24和凸轮轮廓元件40之间的接触部分被布置在凸轮主体12中，优选地布置在凸轮主体12的突出部分中。

根据一个方面，止动体24在凸轮轮廓元件40夹靠止动体24的部分中是非圆形的。

如果离心元件21处于第一离心位置，则止动体24处于第一止动位置并且为凸轮轮廓元件40提供第一止动件，该第一止动件限定用于凸轮轮廓元件40的第一凸轮轮廓位置。如果离心元件21处于第二离心位置，则止动体24处于第二止动位置并且为凸轮轮廓元件40提供第二止动件，该第二止动件限定用于凸轮轮廓元件40的第二凸轮轮廓位置。根据一个方面，第一止动件和第二止动件是不同的。优选地，第二止动件相对于第一止动件凹进。

在图3b、图4b的实施例中，该止动体通过轴24来实现，该轴24绕轴线22（图3c、图4c）旋转并且被刚性地连接到离心元件21。因此，根据离心元件21的离心位置，轴24旋转到第一止动位置（图3b）或第二止动位置（图4b）。

凸轮轮廓元件40是销，其安装在凸轮11中，可沿凸轮轮廓元件轴线移位，并且抵靠轴（止动体）24偏置（即，沿凸轮主体12的方向或朝向第二凸轮轮廓位置偏置）。

基于这种偏置，凸轮轮廓元件40因此采取止动件利用轴24所指定的位置。在轴24的第一止动位置（图3b），止动件通过轴24的相对更突出的部段产生。这阻止凸轮轮廓元件40移动到凸轮主体12中（朝向第二凸轮轮廓位置），使得凸轮轮廓元件40处于第一凸轮轮廓位置，即，其凸轮轮廓表面44相对于其余的凸轮轮廓表面14突出。

在第二止动位置（图4b），止动件通过轴24的相对较少突出或变平的部段产生。这释放凸轮轮廓元件40移动到凸轮主体12中（朝向第二凸轮轮廓位置），并且由于所述偏置，凸轮轮廓元件40因此处于第二凸轮轮廓位置，即，它不会以其凸轮轮廓表面44突出。

以这种方式，实现了在低转速（第一转速）下，凸轮轮廓表面44突出，并且因此，引起排气门70的附加致动，如图3a-3c中所示，并且在较高转速（第二转速）下，凸轮轮廓表面44与其余的凸轮轮廓表面14齐平，并且因此，防止排气门70的附加致动。

参照图5，将更精确地描述凸轮轮廓元件40的位置。如已经提到的，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面，更确切地说，该凸轮轮廓表面的中心44'，优选地布置在凸轮轮廓16的如下部段处，即：在该部段处，至少在第二凸轮轮廓位置或者在该部段的其余的凸轮轮廓表面中，出口气门被关闭。

凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面优选地布置在凸轮轮廓16的分配给内燃机的压缩行程的部段中。

凸轮轮廓16的最大偏心点16a与凸轮轮廓表面的中心44'之间的角度α优选地小于180°（沿如图5中所示的旋转方向测量，其中，该旋转方向是顺时针的，如基于图3b和图4b中所示的摇臂60可以看到的）。例如，角度α可以在90°和180°之间，优选地在105°和180°之间，或甚至在125°和180°之间。这确保了凸轮轮廓表面有效地作为减压表面，并且在起动期间可以从燃烧室释放压力。

凸轮轮廓16的最大偏心点16a通常与凸轮轮廓位置无关，并且被限定为避免相对于第二凸轮轮廓位置的模糊性。

凸轮轮廓元件40是销，其被安装在凸轮11中并且可沿凸轮轮廓元件轴线移位。该销40的轴线以小于45°、优选地小于30°的角度从通过凸轮轮廓表面的中心44'的凸轮轴的径向方向偏离。

凸轮轮廓元件40的整个凸轮轮廓表面仅占据凸轮轮廓16的有限角度范围，优选地小于45°，特别优选地小于30°，并且更特别优选地小于15°。优选地，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面占据至少2°的角度范围。

参照图6，其描述了使用根据本发明的气门机构来操作的四行程发动机的气门行程图。该气门行程图示意性地示出了根据发动机循环的相角α的通过根据本发明的气门机构驱动的进气门（为虚线并标记为i的曲线）和排气门（为实线并且标记为e和e'的曲线）的气门开度v，该相角α大约是曲轴角度的一半。bdc表示下死点（在相角α=0°和α=180°处），并且tdc表示曲轴的上死点（在相角α=90°和α=270°处）。该图按该顺序示出了四行程发动机的以下循环，即：顶出；进气；压缩；工作。

曲线e和i表示四行程发动机的通常的气门行程曲线。曲线e'表示处于第一凸轮轮廓位置的凸轮轮廓元件40的附加致动。在第二凸轮轮廓位置，不存在该附加致动，即，曲线e'被平坦的曲线（无气门行程）代替。该附加致动在上死点之前的压缩行程中发生。如已经描述的，该附加致动e'允许气体从燃烧室逸出并因此降低压力，使得待由起动马达对压力执行的工作减少。

图6还图示了凸轮轮廓元件40相对于马达相位的布置的一些一般方面，这在下面描述并且可选地适用于任何实施例。由此，马达相角α以如下方式限定，即：它在马达循环期间经过从0°至360°的间隔。根据一个方面，发动机是四行程发动机，并且发动机相角α是气门曲柄角的一半。

根据一个方面，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面被布置成用于内燃机的压缩行程期间的气门致动。根据附加的方面，凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面以如下方式布置，即：使得该凸轮轮廓表面的最大气门行程的相角αp在压缩行程结束时在上死点udc之前位于大约在70°至30°的范围内、优选地在65°至45°的范围内的相位差。根据附加的方面，由凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面引起的气门开度覆盖发动机循环的如下相位间隔（αo-αc），即：大于2°或大于3°，或甚至大于5°，和/或小于20°，小于15°或甚至小于10°，例如在3°和15°之间，并且优选地在5°和10°之间。由此，αo被定义为气门开度超过αp处的最大气门开度的10%的相位，并且αc被定义为气门开度再次低于该值的相位。换句话说，相位间隔（αo-αc）是气门开度大于αp处的最大气门开度的10%的范围。

根据附加的方面，凸轮轮廓元件被布置在凸轮的非致动部分中，使得在凸轮轮廓元件周围的部分中不发生气门的致动。根据附加的方面，通过凸轮轮廓元件（在第一凸轮轮廓位置）的（最大）气门行程小于通过作为整体的凸轮（即，通过凸轮轮廓的点16a；参见图5）的（最大）气门行程的30%，小于20%，或甚至小于10%。

因此，可以如下描述具有本文所述的气门机构的内燃机的操作，特别是起动程序，其中，附图标记参照所有附图：

最初，例如，起动的开始，凸轮轴10以低（第一）速度旋转，并且由此，借助于凸轮11来周期性地致动排气门70。由于该低（第一）速度，凸轮轮廓元件40位于第一凸轮轮廓位置，在该第一凸轮轮廓位置处其凸轮轮廓表面44突出，使得在内燃机的压缩行程期间，排气门70被凸轮轮廓表面44致动。如上所述，第一凸轮轮廓位置通过将凸轮轮廓元件40保持在第一凸轮轮廓位置的触发机构20来实现，如图3a-3c中所示并且关于这些附图所描述的。借助于突出的凸轮轮廓44，气门被打开，使得可以减小燃烧室中的气体压力。

在进一步的过程中，凸轮轴的旋转被加速到更高的第二速度。借助于该更高的速度，凸轮轮廓元件40移动到第二凸轮轮廓位置（图4a-4c），在该第二凸轮轮廓位置处凸轮轮廓表面44不突出或突出较少。如上所述，朝向第二凸轮轮廓位置的移动通过将凸轮轮廓元件40保持在第二凸轮轮廓位置的触发机构20来实现，如图4a-4c中所示并且关于这些附图所描述的。结果，出口气门70不再被凸轮轮廓元件40的凸轮轮廓表面44致动，即，没有显著的附加气门开度。这允许内燃机的正常操作，并且特别是燃烧室中的空气-燃料混合物的正常压缩。

虽然在上面描述并在附图中描绘了各个实施例，但是保护范围仅源自于权利要求。此外，上述实施例的细节仅被描述用于关于该实施例的说明性目的，但是意图是它们不应与所讨论的实施例相关联；相反，它们也可以与任何更一般的方面相关联地使用和组合。