DE102008030014A1

DE102008030014A1 - Schaltbarer Doppelausheber

Info

Publication number: DE102008030014A1
Application number: DE102008030014A
Authority: DE
Inventors: Florin Canton Bugescu
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-07-02
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2009-01-08
Also published as: US20090007872A1; US7921822B2

Abstract

Der schaltbare Doppelausheber hat zwei hydraulische Spieleinsteller, von denen einer innerhalb des gemeinsamen Gehäuses fixiert und der andere bewegbar ist, um eine Deaktivierung von einem von zwei Ventilen, auf die der Doppelausheber einwirkt, zu ermöglichen. Durch Verwendung des Doppelaushebers mit einem schaltbaren hydraulischen Spieleinsteller lässt sich eines der angrenzenden Ventile schließen, während das andere der angrenzenden Ventile aktiv bleibt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Doppelausheber, die in einem Ventiltrieb in einem Verbrennungsmotor verwendet werden.
STAND DER TECHNIK
Doppelausheber haben nebeneinander angeordnete hydraulische Spieleinsteller, die in einem gemeinsamen länglichen Gehäuse montiert sind, und werden in Verbrennungsmotoren mit vier oder mehr Ventilen verwendet, um gleichzeitig auf zwei nebeneinander angeordnete Ventile desselben Zylinders einzuwirken. Ein Ende des Gehäuses hat einen Nockenstößel, und das andere Ende ist offen, so dass die hydraulischen Spieleinsteller Stößelstangen oder Fingerstößel der nebeneinander angeordneten Ventile berühren können. Solche Doppelausheber wirken gleichzeitig auf beide Ventile ein, um so das Öffnen und Schließen der Ventile zu beeinflussen.
Bei Verwendung eines Doppelaushebers besteht ein Bedarf, eines der nebeneinander angeordneten Ventile zu deaktivieren, um den Kraftstoffwirkungsgrad des Motors zu erhöhen.
AUFGABEN DER ERFINDUNG
Die Aufgabe dieser Erfindung ist ein schaltbarer Doppelausheber, der die Deaktivierung von einem der Ventile der nebeneinander angeordneten Ventile an einem Zylinder zulässt, während das andere Ventil der nebeneinander angeordneten Ventile aktiv bleibt.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfüllt die vorstehenden Aufgaben durch Verwendung eines schaltbaren hydraulischen Spieleinstellers im Doppelausheber. Ein Öleinlasskanal ist im gemeinsamen Gehäuse vorgesehen, um den schaltbaren hydraulischen Spieleinsteller zwischen dem verriegelten Modus und dem entriegelten Modus zu aktivieren und zu deaktivieren. Im entriegelten Modus folgt der hydraulische Spieleinsteller der Nockenbewegung, ohne das Ventil zu aktivieren.
Die vorliegende Erfindung kann, allgemein ausgedrückt, als ein schaltbarer Doppelausheber für zwei angrenzende Ventile in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors definiert werden, wobei der Doppelausheber Folgendes umfasst:
ein gemeinsames längliches Gehäuse;
ein an einem Ende des Gehäuses montiertes Nockenkontaktelement;
eine erste axiale Bohrung im Gehäuse, wobei ein Ende der ersten axialen Bohrung an das Nockenkontaktelement angrenzt und das andere Ende der ersten axialen Bohrung offen ist;
eine zweite axiale Bohrung im Gehäuse, wobei ein Ende der zweiten axialen Bohrung an das Nockenkontaktelement angrenzt und das andere Ende der zweiten axialen Bohrung offen ist;
einen in der ersten axialen Bohrung montierten ersten hydraulischen Spieleinsteller, wobei ein Ende des ersten hydraulischen Spieleinstellers so ausgeführt ist, dass es eine Stößelstange von einem von zwei angrenzenden Ventilen berührt;
einen in der zweiten axialen Bohrung bewegbar montierten zweiten hydraulischen Spieleinsteller, wobei ein Ende des zweiten Spieleinstellers so ausgeführt ist, dass es eine Stößelstange des anderen der zwei angrenzenden Ventile berührt;
ein am anderen Ende des zweiten Spieleinstellers positioniertes Verriegelungselement, das mit dem zweiten Spieleinsteller bewegbar ist und eingreifen kann, um das Gehäuse und den zweiten hydraulischen Spieleinsteller wahlweise gemeinsam zu verriegeln, so dass eine gleichzeitige Hubbewegung möglich ist; und
eine zwischen dem Verriegelungselement und dem einen Ende der zweiten axialen Bohrung positionierte Totgangfeder, so dass sich der zweite hydraulische Spieleinsteller bewegen kann, wenn das Verriegelungselement entriegelt ist.
Vorzugsweise erstreckt sich eine Hülse oberhalb des Gehäuses von der zweiten axialen Bohrung aus nach oben. Die Hülse hat eine interne Öffnung mit einem Durchmesser, der dem Durchmesser der zweiten axialen Bohrung entspricht, wobei die interne Öffnung und die zweite axiale Bohrung konzentrisch vorgesehen sind. Da sich die Hülse oberhalb des Gehäuses erstreckt, dient sie als eine Führung für den zweiten hydraulischen Spieleinsteller.
Ein Öleinlass ist im Gehäuse vorgesehen, um das Verriegelungselement zu verriegeln und zu entriegeln.
Das Gehäuse ist vorzugsweise zylindrisch geformt.
Der erste hydraulische Spieleinsteller kann durch einen schaltbaren hydraulischen Spieleinsteller, der dem zweiten hydraulischen Spieleinsteller ähnelt, ersetzt werden, das gemeinsame Gehäuse kann mit einem Öleinlass für das Verriegelungselement des zweiten schaltbaren Spieleinstellers ausgestattet sein, und eine Hülse kann oberhalb der ersten Bohrung vorgesehen sein, um die Hubbewegung des zweiten schaltbaren Spieleinstellers zu führen.
Die Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Längsquerschnitt durch einen schaltbaren Doppelausheber gemäß der vorliegenden Erfindung in der verriegelten Position;
2 zeigt das schaltbare Ventil von 1 in der entriegelten Position;
3 zeigt einen querverlaufenden Querschnitt durch das Verriegelungselement in der zweiten Bohrung;
4 und 5 zeigen die Öllöcher im Äußeren des Gehäuses des Doppelaushebers; und
6 zeigt den schaltbaren Doppelausheber mit zwei schaltbaren hydraulischen Spieleinstellern.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt einen schaltbaren Doppelausheber 1 mit einem äußeren zylindrischen Gehäuse 2. Eine Rolle 3 dient als ein Nockenkontaktelement und ist an einem Ende des Gehäuses 2 montiert. Innerhalb des Gehäuses 2 befindet sich eine erste axiale Bohrung 4 und eine zweite axiale Bohrung 5. In der ersten axialen Bohrung 4 ist ein erster hydraulischer Spieleinsteller 6 montiert. In der zweiten axialen Bohrung 5 ist ein zweiter hydraulischer Spieleinsteller 7 montiert.
Der erste hydraulische Spieleinsteller 6 und der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 haben jeweils distale Enden 8, 9, Basisenden 10, 11 sowie Einwegventile 12, 13, die Hochdruckkammern 14, 15 von Reservoirs 16, 17 trennen. Öleinlässe 18, 19 der hydraulischen Spieleinsteller 6, 7 stellen ein Mittel bereit, damit Öl in die Reservoirs 16, 17 eintreten kann. Öleinlässe 20, 21 befinden sich im Gehäuse 2, so dass Öl vom Motorblock in die jeweiligen hydraulischen Spieleinsteller 6, 7 eintreten kann. Wie aus 4 ersichtlich, verbindet eine Durchführung 22 die Öleinlässe 20, 21.
Öl wird der Durchführung 22 vom Motorblock bereitgestellt, damit die hydraulischen Spieleinsteller 6, 7 mit Öl versorgt werden können.
Das Verriegelungselement 23 ist in der Basis 11 montiert. Wie in 3 gezeigt, umfasst das Verriegelungselement 23 Kolben 24, 25, die durch eine Feder 28 in einer radialen Richtung in die jeweiligen Kanäle 26, 27 geschoben werden. Der Kanal 27 stellt eine Verbindung mit dem Öleinlass 29 her. Der Kanal 27 steht in Fluidverbindung mit dem Kanal 26, so dass durch den Einlass 29 gleichzeitig ein hydraulischer Median mit den Kanälen 26, 27 bereitgestellt wird. Auf diese Weise kann der hydraulische Median den radialen äußeren Enden der Kolben 24, 25 zugeführt werden, so dass dadurch ein Zusammendrücken der Druckfeder 28 bewirkt wird und sich die Kolben 24, 25 in die Basis 11 des zweiten hydraulischen Spieleinstellers 7 zurückbewegen können. Wenn sich die Kolben 24, 25 in die Basis 11 zurückbewegen, treten sie aus den Kanälen 26, 27 aus und entriegeln dadurch den zweiten hydraulischen Spieleinsteller 7 vom äußeren zylindrischen Gehäuse 2. Die Kanäle 26, 27 befinden sich in der Seitenwand der zweiten axialen Bohrung 5.
Die Totgangfeder 30 ist zwischen dem Boden der zweiten axialen Bohrung 5 und dem Basisende 11 des zweiten hydraulischen Spieleinstellers 7 positioniert. Wenn die Kolben 24, 26 in die Basis 11 zurückgefahren werden, ermöglicht die Totgangfeder 30, dass sich der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 in einer Hubbewegung mit dem Nocken bewegt, wodurch das Ventil, auf das der zweite Spieleinsteller 7 einwirkt, deaktiviert wird.
Eine Hülse 31 erstreckt sich oberhalb des äußeren zylindrischen Gehäuses 2 nach außen. Die Hülse 31 hat Anschläge 32, die passend zu Anschlägen 33 des zweiten hydraulischen Spieleinstellers 7 ausgebildet sind. Das Zusammenwirken zwischen den Anschlägen 32 und 33 verhindert eine weitere Aufwärtsbewegung des zweiten Spieleinstellers 7, wenn sich der zweite Spieleinsteller 7 im entriegelten Modus befindet.
Andere herkömmliche Verriegelungselemente können verwendet werden, um den zweiten hydraulischen Spieleinsteller 7 im äußeren zylindrischen Gehäuse 2 zu verriegeln.
Wenn sich der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 im verriegelten Modus befindet, wirkt er auf seine jeweilige Stößelstange und das jeweilige Ventil ein, um das Ventil zu öffnen und zu schließen. Dies bedeutet, dass die Stößelstange, auf die der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 einwirkt, kürzer als diejenige Stößelstange ist, auf die der erste hydraulische Spieleinsteller 6 einwirkt.
Wenn sich der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 in einem verriegelten Modus befindet, öffnen sich die beiden nebeneinander angeordneten Ventile aufgrund der Wirkung des Doppelaushebers 1 gleichzeitig.
Wenn sich der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 im entriegelten Modus befindet, öffnet und schließt sich das Ventil, auf das der erste hydraulische Spieleinsteller 6 einwirkt, in Reaktion auf die Bewegung des mit der Rolle 3 zusammenwirkenden Nockens, während die Totgangfeder 30 zulässt, dass sich der zweite hydraulische Spieleinsteller 7 hubartig bewegt, um so den Kontakt mit der Stößelstange aufrechtzuerhalten, wobei jedoch das Ventil geschlossen bleiben kann.
Beim Betrieb eines Motors mit vier Ventilen pro Zylinder, zwei Einlassventilen und zwei Auslassventilen, können zwei schaltbare Doppelausheber in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung so verwendet werden, dass eines der Einlassventile und eines der Auslassventile des Zylinders in einer geschlossenen Position gehalten werden, während das andere der Einlassventile und der Auslassventile aufgrund der Nockenwirkung auf die Doppelausheber geöffnet und geschlossen werden. Durch dieses Schließen von einem der Einlassventile und einem der Auslassventile kann eine Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs erzielt werden.
Ein Antirotationsstift 34 wird verwendet, um eine Drehung des schaltbaren Doppelaushebers zu verhindern, und dient dazu, den Ausheber zu führen.
Obwohl ein Doppelventil mit zwei Spieleinstellern dargestellt ist, versteht es sich jedoch, dass auch drei hydraulische Spieleinsteller im gemeinsamen äußeren zylindrischen Gehäuse verwendet werden können.
Aus 6 ist ersichtlich, dass beim schaltbaren Doppelausheber 35 beide Spieleinsteller schaltbar sind. Mit einer solchen Anordnung lässt sich steuern, welches der zwei Ventile, links oder rechts, abgeschaltet werden soll, und es kann damit auch der ganze Zylinder abgeschaltet werden, d. h. keines der Ventile arbeitet mehr.

1: schaltbarer Doppelausheber
2: äußeres zylindrisches Gehäuse
3: Rolle
4: erste axiale Bohrung
5: zweite axiale Bohrung
6: erster hydraulischer Spieleinsteller
7: zweiter hydraulischer Spieleinsteller
7': zweiter hydraulischer Spieleinsteller
8: distales Ende von 6
9: distales Ende von 7
10: Basisende von 6
11: Basisende von 7
12: Einwegventil 6
13: Einwegventil 7
14: Hochdruckkammer 6
15: Hochdruckkammer 7
16: Reservoir von 6
17: Reservoir von 7
18: Öleinlass von 6
19: Öleinlass von 7
20: Öleinlass für 6 in 2
21: Öleinlass für 7 in 2
22: Durchführung
23: Verriegelungselement
23': Verriegelungselement
24: Kolben
25: Kolben
26: Kanal
27: Kanal
28: Feder
29: Öleinlass
29': Öleinlass
30: Totgangfeder
30': Totgangfeder
31: Hülse
32: Anschlag in Hülse
33: Anschlag in 7
34: Antirotationsstift
35: schaltbarer Doppelausheber

Claims

Doppelausheber für zwei angrenzende Ventile in einem Zylinder eines Verbrennungsmotors, wobei der Doppelausheber Folgendes umfasst: ein gemeinsames längliches Gehäuse; ein an einem Ende des Gehäuses montiertes Nockenkontaktelement; eine erste axiale Bohrung im Gehäuse, wobei ein Ende an das eine Ende des Gehäuses angrenzt und das andere Ende offen ist; eine zweite axiale Bohrung im Gehäuse, wobei ein Ende an das eine Ende des Gehäuses angrenzt und das andere Ende offen ist; einen in der ersten axialen Bohrung montierten ersten hydraulischen Spieleinsteller, wobei ein Ende des ersten Spieleinstellers so ausgeführt ist, dass es eine Stößelstange von einem von zwei angrenzenden Ventilen berührt; einen bewegbar in der zweiten axialen Bohrung montierten zweiten hydraulischen Spieleinsteller, wobei ein Ende des zweiten Spieleinstellers so ausgeführt ist, dass es eine Stößelstange des anderen der zwei angrenzenden Ventile berührt; ein am anderen Ende des zweiten hydraulischen Spieleinstellers positioniertes Verriegelungselement, um den zweiten hydraulischen Spieleinsteller wahlweise gemeinsam mit dem Gehäuse zu verriegeln, so dass eine gleichzeitige Hubbewegung mit dem Gehäuse möglich ist; und eine zwischen dem Verriegelungselement und dem einen Ende der zweiten axialen Bohrung positionierte Totgangfeder, so dass sich der zweite hydraulische Spieleinsteller bewegen kann, wenn das Verriegelungselement entriegelt ist.
Ausheber nach Anspruch 1, bei dem das Verriegelungselement Kolben umfasst, die durch eine Feder radial nach außen in Kanäle geschoben werden, die sich in der Seitenwand der zweiten axialen Bohrung befinden.
Ausheber nach Anspruch 1, bei dem sich eine Hülse von der zweiten axialen Bohrung aus nach oben erstreckt, wobei die Hülse eine interne Öffnung hat, die konzentrisch zur zweiten axialen Bohrung und mit einem Durchmesser, der demjenigen dieser Bohrung entspricht, vorgesehen ist.
Ausheber nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse zylindrisch ist.
Ausheber nach Anspruch 1, bei dem das Gehäuse einen ersten Öleinlass für den ersten hydraulischen Spieleinsteller und einen zweiten Öleinlass für den zweiten Spieleinsteller hat, und wobei der erste Öleinlass und der zweite Öleinlass durch eine Durchführung verbunden sind.
Ausheber nach Anspruch 1, bei dem erste hydraulische Spieleinsteller ein schaltbarer hydraulischer Spieleinsteller ist.