DE10156646A1 - Valve drive for internal combustion engines has oil duct formed in blind hole bottom of guide bore of support element which acts as play compensating element - Google Patents

Valve drive for internal combustion engines has oil duct formed in blind hole bottom of guide bore of support element which acts as play compensating element

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DE10156646A1 DE2001156646 DE10156646A DE10156646A1 DE 10156646 A1 DE10156646 A1 DE 10156646A1 DE 2001156646 DE2001156646 DE 2001156646 DE 10156646 A DE10156646 A DE 10156646A DE 10156646 A1 DE10156646 A1 DE 10156646A1
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    • F01L1/20Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L1/2405Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically by means of a hydraulic adjusting device located between the cylinder head and rocker arm

Abstract

The valve drive has a support element as play compensating element connected to an oil duct (8) which is formed in the blind hole bottom of the guide bore (2) of the support element. Two or more air channels (12, 15) can be arranged at the side adjoining the guide bore and can be vertically off-set relative to each other.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einem Schaltschlepphebel, der im Zylinderkopf ortsfest auf einem Stützelement gelagert ist, das als hydraulisches, mit einem Ölkanal verbundenes Spielausgleichselement ausgestaltet ist und das einen Führungszylinder zur Aufnahme eines Führungskolbens mit einem Kugelkopf zur Abstützung des Schaltschlepphebels aufweist, wobei im Schaltschlepphebel im Übergangsbereich zum Schaft des Gaswechselventils eine Kammer zur Aufnahme eines pneumatisch verschiebbaren Verriegelungselementes ausgestaltet ist und wobei ein am Stützelement ausgestalteter Luftkanal über eine, durch Führungszylinder, Führungskolben, Kugelkopf und Schaltschlepphebel verlaufende Kanalanordnung mit dem Verriegelungselement für das Gaswechselventil in Wirkverbindung bringbar ist. The invention relates to a valve gear for internal combustion engines with a switching cam follower which is mounted in the cylinder head fixed on a supporting element which is designed as a hydraulic, connected to an oil passage play compensating element and which has a guide cylinder for receiving a guide piston having a ball head for supporting the switching rocker arm, wherein in the switching cam follower in the transition area to the stem of the gas exchange valve, a chamber for receiving a pneumatically displaceable locking element is arranged and wherein a Enriched on the support element air channel over a running through the guide cylinder, guide piston, ball head and shift cam follower channel arrangement with the locking element for the gas exchange valve in operative connection can be brought.
  • Für Brennkraftmaschinen mit mehr als zwei Gaswechselventilen je Brennraum ist eine partielle Ventilabschaltung in ausgewählten Betriebszuständen vorteilhaft, um beispielsweise auch bei geringer Last oder niedriger Drehzahl einen effektiven Motorbetrieb zu gewährleisten. For internal combustion engines with more than two gas exchange valves per combustion chamber of a partial switch-off valve in the selected operating states is advantageous in order to ensure an effective engine operation, for example, even at low load or low speed. Hierbei wird der mit einem Übertragungselement (z. B. Schwenkhebel, Kipphebel oder Tassenstößel) realisierte Kraftfluß zwischen der Nockenwelle und dem abzuschaltenden Ventil unterbrochen. Here, with a transmission element (z. B. pivot lever, rocker arm or tappet) is interrupted realized power flow between the camshaft and the valve to be disconnected.
  • DE 43 18 293 A1 beschreibt einen Ventiltrieb für ein Hubventil mit zugeordneter Schließfeder, bei dem zwischen Nocken und Ventil ein Schlepphebel angeordnet ist. DE 43 18 293 A1 describes a valve gear for a lift valve with associated closing spring, wherein a cam follower is disposed between the cam and the valve. Der Schlepphebel steht an seinem ventilabgewandten Ende mit einem, im Zylinderkopf abgestützten Schwenklager in Wirkverbindung. The drag lever is at its valve opposite end with one, supported in the cylinder head swivel bearing operatively connected. Das Schwenklager weist neben einer hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung auch eine, aus zahlreichen Einzelteilen zusammengefügte Baugruppe mit einem Kolben zur höhenveränderlichen Abstützung des Schlepphebels auf. The pivot bearing comprises in addition to a hydraulic valve lash adjuster also, assembled from many individual parts with a piston assembly for the height-variable support of the rocker arm. In Abhängigkeit der Kolbenstellung wird das, dem anderen Ende des Schlepphebels zugeordnete Ventil entweder überhaupt nicht, nur teilweise oder auch maximal geöffnet. Depending on the piston position, that is, the other end of the rocker arm associated valve either not opened a maximum of only partially or even. Aufgrund seiner Wirkungsweise zum "Schalten" des Ventils wird ein solcher Schlepphebel häufig als "Schaltschlepphebel" bezeichnet. Because of its mode of action for "switching" the valve, such a drag lever is often referred to as "switching rocker arm." Ein ähnlicher Schaltschlepphebel wird für die Abschaltvorrichtung gemäß DE 44 22 340 A1 verwendet. A similar switching cam follower is used for the shut-off device according to DE 44 22 340 A1. Hierbei wird dem höhenveränderlichen Kolben zur Abstützung des Schaltschlepphebels jedoch ein verlagerbarer Sperrbolzen zugeordnet. Here, the height-variable piston for supporting the switching rocker arm, however, associated with a displaceable locking bolt. Mit derartigen Konstruktionen kann grundsätzlich eine wirksame Ventilabschaltung in ausgewählten Betriebszuständen erreicht werden. With such constructions, an effective valve shutdown in selected operating conditions can be achieved in principle. Nachteilig sind allerdings die zahlreichen Einzelteile sowie der zwangsläufig große Bauraumbedarf. However, a disadvantage is the number of items and the necessarily large installation space. Dies ist insbesondere bei modernen Brennkraftmaschinen mit kompakten Zylinderköpfen problematisch. This is particularly problematic in modern internal combustion engines with compact cylinder heads.
  • DE 195 22 720 A 1 schlägt einen weiteren Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einem Schaltschlepphebel vor. DE 195 22 720 A 1 proposes a further valve drive for internal combustion engines with a switching cam follower before. Hierbei ist innerhalb des Schaltschlepphebels im Übergangsbereich zum Ventilschaft eine Kammer zur Aufnahme eines Verriegelungselementes ausgestaltet, das pneumatisch oder hydraulisch verschoben wird. Here, a chamber for receiving a locking element is arranged within the switching rocker arm in the transition region to the valve stem, which is displaced pneumatically or hydraulically. In Abhängigkeit vom Über- bzw. Unterdruck wird über das Verriegelungselement eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Übertragungselement und dem Gaswechselventil erzielt (Ventilbetätigung) oder unterbrochen (Ventilabschaltung). Depending on the positive or negative pressure on the locking element a positive and / or frictional connection between the transmission element and the gas exchange valve is achieved (valve actuator) or interrupted (shut-off valve). Die zunächst noch ungelöste konstruktive Ausgestaltung der Druckzuführung zum Übertragungselement ist Gegenstand von DE 197 44 600 A1. The first still unresolved structural configuration of the pressure supply to the transmission element is the subject of DE 197 44 600 A1. Das im Zylinderkopf abgestützte Ende des Schaltschlepphebels ist in an sich bekannter Weise ortsfest auf einem Stützelement gelagert, das als hydraulisches Spielausgleichselement ausgestaltet ist. The supported in the cylinder head end of the switching rocker arm is mounted in a known manner fixed on a supporting element which is designed as a hydraulic play compensation element. Das Spielausgleichselement weist jedoch bei dieser Konstruktion einen verlängerten Führungszylinder auf, in dem ein Führungskolben geführt wird, der mit einem Kugelkopf versehen ist. However, the play compensation element has in this construction, an elongated guide cylinder, in which a guide piston is guided which is provided with a spherical head. Der Führungskolben ist im oberen Bereich mittels einer inneren, durch den Führungszylinder verlaufenden Kanalanordnung mit einem Unterdruckkanal im Zylinderkopf verbunden. The guide piston is in the upper region by means of an inner, extending through the guide cylinder channel arrangement with a vacuum channel in the cylinder head. Im oberen Bereich des Kugelkopfes steht die Kanalanordnung mit dem Schaltschlepphebel in Wirkverbindung, so dass eine Druckzuführung zum Verriegelungselement im Bereich des Ventilschaftes gewährleistet ist. In the upper area of ​​the ball head is the channel arrangement with the switching cam follower in operative connection so that a pressure supply is ensured for the locking element in the region of the valve stem.
  • Demzufolge müssen im Bereich der Abstützung des Schaltschlepphebels im Zylinderkopf lediglich die Bauteile zum Ventilspielausgleich integriert werden. Accordingly, the components must be integrated to the valve lash adjuster in the support of the switching rocker arm in the cylinder head only. Die Bauteile zum Unterbrechen der Wirkverbindung zwischen Nockenwelle und Gaswechselventil sind hingegen am anderen Ende des Schaltschlepphebels angeordnet. The components for interrupting the operative connection between the camshaft and the gas exchange valve on the other hand are arranged at the other end of the switching rocker arm. Diese bauliche Trennung ergibt grundsätzlich Vorteile gegenüber Konstruktionen, bei denen beide Aufgaben im Bereich der Zylinderkopfabstützung realisiert werden. This physical separation in principle gives advantages over structures in which both objects are realized in the area of ​​cylinder head support. Allerdings weist eine solche Konstruktion eines hydraulischen Stützelementes mit pneumatischer Druckmittelübertragung auf den Schaltschlepphebel auch Nachteile auf: Sowohl der Ölkanal als auch der Luftkanal tangieren das Stützelement seitlich, so dass bei kompakt ausgeführten Stützelementen zumindest bei ungünstigen Toleranzkombinationen Öl- und/oder Luftleckagen auftreten können. However, such a construction of a hydraulic supporting element with pneumatic pressure transfer on the switching rocker arms also disadvantages: both the oil passage and the air passage tangential to the support member laterally, so that can occur in compact implementation of support members at least in unfavorable tolerance combinations of oil and / or air leaks.
  • Weiterhin können bei dieser Ausführung mehrere, hintereinanderliegende Stützelemente ausschließlich nur jeweils eine Pneumatikfunktion für alle Schaltschlepphebel übertragen. Furthermore, multiple, consecutive support elements can transfer only one pneumatic function for all the switching rocker arms in this embodiment only. Demzufolge weisen alle zugehörigen Ladungswechselventile stets die gleiche Betriebsart auf. Consequently always have all the associated gas exchange valves in the same mode.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit pneumatisch betätigten Schaltschlepphebeln zu schaffen, bei dem für sämtliche Toleranzkombinationen ein Auftreten von Öl- und/oder Luftleckagen ausgeschlossen wird. The object of the invention is to provide a valve drive for internal combustion engines with pneumatically operated switching valve levers, wherein the tolerance for all combinations of an occurrence of oil and / or air leakage is excluded. Gleichzeitig soll eine Möglichkeit geschaffen werden, um die Schaltschlepphebel mehrerer hintereinanderliegender Stützelemente mit unterschiedlichen Pneumatikfunktionen beaufschlagen zu können. At the same time an opportunity to be created in order to act on the switching rocker arm several one behind the other support elements with different pneumatic functions.
  • Diese Aufgabe wird gelöst, indem der Ölkanal im Sacklochgrund der Führungsbohrung des Stützelementes ausgestaltet ist. This object is achieved by the oil passage is configured in the blind hole base of the guide bore of the supporting element. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments are described in the dependent subclaims.
  • Durch die vorgeschlagene Anordnung des Ölkanals wird erreicht, dass bei unverändert kompakten Abmessungen des Stützelementes seitlich von diesem jetzt mehr freier Bauraum verfügbar ist, der zur Anordnung von mehr als einem Luftkanal geeignet ist. The proposed arrangement of the oil passage is achieved that with unchanged compact dimensions of the supporting element now more free space is laterally from available which is suitable for the arrangement of more than one air duct. Sofern z. Unless such. B. zwei höhenversetzte Luftkanäle für die Druckmittelzuführung in die Kammer des Schaltschlepphebels ausgestaltet sind, die in Tangential- oder Vollkontakt zu mehreren hintereinanderliegenden Führungsbohrungen stehen, können nunmehr durch den Einsatz von zwei unterschiedlichen Stützelementen mit höhenversetzten Umfangsnuten für die Druckmitteleinspeisung gleichzeitig zwei unterschiedliche Ventilbetriebsarten realisiert werden. For example, two vertically offset air channels are designed for the pressure medium supply into the chamber of the switching rocker arm which are in tangential or full contact to a plurality of successive guide bores, two different valve operating modes can now be realized by the use of two different support members with vertically offset circumferential grooves for the pressure medium supply at the same time. So können mit der vorgeschlagenen Konstruktion beispielsweise bei einem Vierventilmotor folgende Betriebszustände eingestellt werden: Thus the following operating conditions can be set by the proposed design, for example, in a four-valve engine:
    • a) Normalbetrieb - alle Ventile in Funktion a) Normal operation - all the valves in function
    • b) Zylinderabschaltbetrieb - alle Ventile der abzuschaltenden Zylinder stillgelegt b) cylinder cut - shut down all valves of the cylinders to be disconnected
    • c) Teillastbetrieb - jedes zweite Einlaßventil der aktiven Zylinder stillgelegt. c) partial load operation - shut down every second intake valve of the active cylinders.
  • Durch das Vermeiden von Öl- und/oder Luftleckagen bei sämtlichen Toleranzkombinationen und durch die Anwendung unterschiedlicher Pneumatikfunktionen ist ohne jegliche Änderung der kompakten Zylinderkopfkonstruktion eine mehrfache Verfahrensumschaltung möglich, die wiederum eine hohe Abgasqualität bei gleichzeitig niedrigem Kraftstoffverbrauchsniveau bewirkt. By avoiding oil and / or air leaks in all tolerance combinations and the use of different pneumatic features multiple process switching is possible without any change in the compact cylinder head design, which in turn causes a high exhaust gas quality with low fuel consumption level.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. An embodiment of the invention is illustrated in the drawings and will be described below. Es zeigen: Show it:
  • Fig. 1 eine erste Ausgestaltung des Stützelementes im Zylinderkopf; 1 shows a first embodiment of the support element in the cylinder head.
  • Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung des Stützelementes im Zylinderkopf. Fig. 2 shows a further embodiment of the support element in the cylinder head.
  • Im Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine ist eine Führungsbohrung 2 ausgestaltet, in der ein hydraulisches Stützelement angeordnet wird. In the cylinder head 1 of an internal combustion engine, a guide bore 2 is configured in a hydraulic support element is arranged. Das Stützelement besteht aus einem Führungskolben 3 mit einem Kugelkopf 4 . The supporting element consists of a guide piston 3 with a ball head. 4 Am Kugelkopf 4 wird ein, in der Zeichnung nicht näher dargestellter Schaltschlepphebel abgestützt. The ball head 4 a, supported in the drawing not shown switching cam followers. Das Stützelement umfaßt weiterhin einen Hochdruckkolben 5 mit einem Rückschlagventil 6 und einer Feder 7 . The support member further includes a high-pressure piston 5 with a non-return valve 6 and a spring. 7 Im Sacklochgrund der Führungsbohrung 2 ist ein Ölkanal 8 ausgestaltet. In the blind hole base of the guide bore 2, an oil passage 8 is configured. Der über diesen Ölkanal 8 bodenseitig in das Stützelement eingespeiste Öldruck füllt über das Rückschlagventil 6 eine Hochdruckkammer 9 . The bottom-fed to the support member through this oil passage 8 oil pressure filled through the check valve 6 is a high-pressure chamber. 9 Der Hochdruckkolben 5 stützt sich am Bodenbereich 10 der Führungsbohrung 2 ab und drückt infolge seiner Beaufschlagung mit dem Öldruck das Stützelement nach oben, so dass eine Spielkompensation am Schaltschlepphebel realisiert wird. The high-pressure piston 5 is supported on the bottom portion 10 of the guide hole 2 and presses due to its exposure to the oil pressure, the support member upward, so that a play compensation is realized at the switching cam followers.
  • Bei einer ersten Stützelementversion ist gemäß Fig. 1 die Zentralbohrung 11 für die Druckmitteldurchleitung zum Schaltschlepphebel mit einem ersten (oberen) Luftkanal 12 über eine Ringnut 13 und eine Querbohrung 14 verbunden. In a first version supporting element according to FIG. 1, the central bore 11 is connected to the pressure medium passage to the switching rocker lever with a first (upper) air channel 12 via an annular groove 13 and a transverse bore 14. Eine zweite Stützelementversion wird über einen zweiten (unteren) Luftkanal 15 gespeist. A second support element version is fed via a second (lower) air channel 15 °. Hierbei erfolgt der Luftübertritt über eine Ringnut 16 und eine Schrägbohrung 17 zur Zentralbohrung 11 . Here, the air passage via an annular groove 16 and an oblique bore 17 to the central bore 11 is carried out.
  • Während die Hochdruckkammer 9 und die Zentralbohrung 11 gemäß Fig. 1 einen baulichen Abstand voneinander aufweisen, sind diese Baugruppen 9 und 11 gemäß Fig. 2 lediglich durch eine Dichtscheibe 18 voneinander getrennt. While the high-pressure chamber 9 and the central bore 11 having as shown in FIG. 1 is a structural distance from each other, these assemblies 9 and 11 are shown in FIG. 2 separated only by a sealing washer 18. Die Dichtscheibe 18 wird mittels der Feder 7 sowie von dem in der Hochdruckkammer 9 anliegendem Druck auf ihren Axialsitz gedrückt. The sealing disk 18 is pressed by the spring 7 and of the adjoining in the high pressure chamber 9 pressure on their Axialsitz. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass in der Hochdruckkammer 9 befindliche Gasblasen durch eine, entsprechend der Oberflächenqualität des Axialsitzes der Dichtscheibe 18 definierte Undichtigkeit allmählich nach oben in die Zentralbohrung 11 entweichen können. This embodiment has the advantage that in the high pressure chamber can escape into the central bore 11 9 bubbles of gas contained by a defined according to the surface quality of the sealing disc 18 Axialsitzes leakage gradually upwards. Somit wird eine Selbstentlüftung und folglich eine verbesserte Funktionsfähigkeit des gesamten Stützelementes erreicht. Thus, a self-venting and thus improved efficiency of the entire support element is achieved.
  • Die Dichtscheibe 18 kann bei der Montage der Stützelemente in den Zylinderkopf sowie bei eventuellen späteren Funktionsstörungen mit einem stiftähnlichen Werkzeug über die Zentralbohrung 11 von ihrem Axialsitz angehoben werden, so dass eine manuelle Entlüftung der Hochdruckkammer 9 erreicht wird. The sealing disk 18 can be raised from its Axialsitz when mounting the supporting elements in the cylinder head, as well as during any subsequent malfunctions with a pin-like tool on the central hole 11, so that a manual vent the high pressure chamber is achieved. 9

Claims (6)

  1. 1. Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einem Schaltschlepphebel, der im Zylinderkopf ortsfest auf einem Stützelement gelagert ist, das als hydraulisches, mit einem Ölkanal verbundenes Spielausgleichselement ausgestaltet ist und das einen Führungszylinder zur Aufnahme eines Führungskolbens mit einem Kugelkopf zur Abstützung des Schaltschlepphebels aufweist, wobei im Schaltschlepphebel im Übergangsbereich zum Schaft des Gaswechselventils eine Kammer zur Aufnahme eines pneumatisch verschiebbaren Verriegelungselementes ausgestaltet ist und wobei ein am Stützelement ausgestalteter Luftkanal über eine, durch Führungszylinder, Führungskolben, Kugelkopf und Schaltschlepphebel verlaufende Kanalanordnung mit dem Verriegelungselement für das Gaswechselventil in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet , dass der Ölkanal ( 8 ) im Sacklochgrund der Führungsbohrung ( 2 ) des Stützelementes ausgestaltet ist. 1. A valve drive for internal combustion engines with a switching cam follower which is mounted in the cylinder head fixed on a supporting element which is designed as a hydraulic, connected to an oil passage play compensating element and which has a guide cylinder for receiving a guide piston having a ball head for supporting the switching rocker arm, wherein the switching rocker arms in the transition area to the stem of the gas exchange valve, a chamber for receiving a pneumatically displaceable locking element is arranged and wherein a Enriched on the support element air channel over a running through the guide cylinder, guide piston, ball head and shift cam follower channel arrangement with the locking element for the gas exchange valve in operative connection is engageable, characterized in that that the oil channel (8) in the blind hole base of the guide bore (2) of the supporting element is designed.
  2. 2. Ventiltrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Luftkanäle ( 12 ; 15 ) seitlich benachbart zur Führungsbohrung ( 2 ) des Stützelementes ausgestaltet sind. 2. A valve drive according to claim 1, characterized in that at least two air channels (12; 15) laterally adjacent to the guide bore (2) of the support element are designed.
  3. 3. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Luftkanäle ( 12 ; 15 ) zueinander höhenversetzt angeordnet sind. 3. A valve drive according to claims 1 and 2, characterized in that the at least two air channels (12; 15) mutually offset in height are arranged.
  4. 4. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei unterschiedliche Stützelemente mit jeweils höhenversetzten Ringnuten ( 13 ; 16 ) eingesetzt werden. 4. A valve drive according to claims 1 to 3, characterized in that at least two different support members each having vertically offset ring grooves (13; 16) are used.
  5. 5. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander höhenversetzt angeordneten Luftkanäle ( 12 ; 15 ) in Tangentialkontakt zu mehreren hintereinanderliegenden Führungsbohrungen ( 2 ) angeordnet sind. 5. A valve drive according to claims 1 to 3, characterized in that the mutually offset vertically arranged air ducts (12; 15) in tangential contact to a plurality of successive guide bores (2) are arranged.
  6. 6. Ventiltrieb nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zueinander höhenversetzt angeordneten Luftkanäle ( 12 ; 15 ) in Vollkontakt zu mehreren hintereinanderliegenden Führungsbohrungen ( 2 ) angeordnet sind. 6. A valve drive according to claims 1 to 3, characterized in that the mutually offset vertically arranged air ducts (12; 15) in full contact with a plurality of successive guide bores (2) are arranged.
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