DE102013224501A1

DE102013224501A1 - Delay unit with sliding sleeve for a gas exchange valve

Info

Publication number: DE102013224501A1
Application number: DE102013224501.7A
Authority: DE
Inventors: Steve Beier; Thomas Kremer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-11-29
Filing date: 2013-11-29
Publication date: 2015-06-03

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Verzögerungseinheit eines vollvariablen hydraulischen Ventiltriebsystems für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, die einen Druckraum aufweist, der mit einem in einem Gehäuse (1) geführten Kolben (4), mit einem Rückschlagventil (7) und mit zumindest einem Abflussquerschnitt (10) in Wirkverbindung steht, wobei der Kolben (4) direkt oder unter Zwischenschaltung zumindest eines Bauteils mit dem Schaft zumindest eines federbelasteten Gaswechselventils in Verbindung steht und wobei zwischen dem Gehäuse (1) und dem Kolben (4) eine Hülse (2) eingebaut ist, die längsverschiebbar angeordnet ist und zumindest eine Drosselöffnung (8) aufweist, die mit dem als Ausnehmung ausgebildeten Abflussquerschnitt (10) im Gehäuse (1) in Wirkverbindung steht.Proposed is a delay unit of a fully variable hydraulic valve train system for reciprocating internal combustion engines, comprising a hydraulic damping device having a pressure chamber which is provided with a piston (4) guided in a housing (1), with a check valve (7) and with at least one outflow cross section (10). is in operative connection, wherein the piston (4) directly or with the interposition of at least one component with the shaft of at least one spring-loaded gas exchange valve in conjunction and wherein between the housing (1) and the piston (4) has a sleeve (2) is installed, the is arranged longitudinally displaceable and at least one throttle opening (8), which is in operative connection with the recess formed as a recess cross-section (10) in the housing (1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verzögerungseinheit eines vollvariablen hydraulischen Ventiltriebsystems für Hubkolbenbrennkraftmaschinen, mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung, die einen Druckraum aufweist, der mit einem in einem Gehäuse geführten Kolben, mit einem Rückschlagventil und mit zumindest einem Abflussquerschnitt in Wirkverbindung steht, wobei der Kolben direkt oder unter Zwischenschaltung zumindest eines Bauteils mit dem Schaft zumindest eines federbelasteten Gaswechselventils in Verbindung steht.The invention relates to a deceleration unit of a fully variable hydraulic valve train system for reciprocating internal combustion engines, comprising a hydraulic damping device having a pressure chamber, which is in operative connection with a piston guided in a housing, with a check valve and with at least one outflow cross-section, wherein the piston directly or with the interposition of at least one component with the shaft of at least one spring-loaded gas exchange valve is in communication.

Eine derartige gattungsbildende Verzögerungseinheit ist aus der EP 1 338 764 B1 bekannt. Abgesehen davon, dass bei vielen vollvariablen Ventiltrieben hydraulische Ventilspielausgleichselemente verwendet werden, um Toleranzen auszugleichen, gibt es Anwendungsbereiche, z. B. bei Großmotoren, bei denen eine manuelle Einstellung des Ventilspiels benutzt wird. Ein manuelles Einstellen des Ventilspieles führt in Verbindung mit dem Einsatz eines vollvariablen Ventiltriebes zu einer Verschlechterung der Funktion und Performance des Ventiltriebes aufgrund der zu kompensierenden Toleranzen und des Verschleißes zwischen Ventilteller und Ventilsitz eines Gaswechselventils.Such a generic delay unit is known from EP 1 338 764 B1 known. Apart from the fact that in many fully variable valve trains hydraulic lash adjusters are used to compensate for tolerances, there are applications such. B. in large engines, where a manual adjustment of the valve clearance is used. A manual adjustment of the valve clearance, in conjunction with the use of a fully variable valve train, leads to a deterioration in the function and performance of the valve train due to the tolerances and wear between valve disk and valve seat of a gas exchange valve.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verzögerungseinheit so zu verbessern und zu variieren, dass die zuvor geschilderten Nachteile behoben werden und dass Anderungen der Lage des Ventilschaftes oder eines zwischengeschalteten Bauteils, z. B. durch Verschleiß und zu überbrückende Toleranzen, kompensiert werden.The object of the invention is to improve and vary a delay unit so that the disadvantages described above are eliminated and that changes in the position of the valve stem or an intermediate component, for. B. by wear and to be bridged tolerances compensated.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Gehäuse und dem Kolben eine Hülse eingebaut ist, die längsverschiebbar angeordnet ist und zumindest eine Drosselöffnung aufweist, die mit dem als Ausnehmung ausgebildeten Abflussquerschnitt im Gehäuse in Verbindung steht. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Hülse am inneren Ende des Gehäuses mittels eines Federelements abgestützt und am Ende des Gehäuses mittels eines Anschlages begrenzt ist. Dabei ist an der Hülse ein Innenwulst eingearbeitet, der als Stütze für das Federelement und für den Kolben dient. Verringert sich nun das zunächst mechanisch auf null eingestellte Ventilspiel zwischen dem Schaft des Gaswechselventils oder dem Bauteil und dem Kolben der Verzögerungseinheit, so verschiebt sich die Hülse beim Verzögern und stellt sich damit nach, wobei dann die volle Verzögerung der Verzögerungseinheit erhalten bleibt. Die Hülse stützt sich beim Verzögern bzw. Abbremsen des Gaswechselventils an dem Federelement ab, verschiebt sich in Richtung Federelement und behält die volle Verzögerungskapazität, da die Lage der Drosselöffnung(en) und des Innenwulstes sich mitverschieben. Der Anschlag am Ende des Gehäuses kann als ein in eine Nut eingesetzter Sicherungsring oder ein eingepresster Ring oder eine Bördelung ausgebildet sein. Es ist auch möglich, den Anschlag als eine Überwurfmutter auszubilden, die am Ende einen nach innen gerichteten Halterand aufweist. Dadurch ist es möglich, den Anschlag auch verstellbar auszubilden.According to the invention the object is achieved in that between the housing and the piston, a sleeve is installed, which is arranged longitudinally displaceable and has at least one throttle opening, which communicates with the recess formed as a drain cross-section in the housing. Furthermore, it is proposed that the sleeve is supported at the inner end of the housing by means of a spring element and limited at the end of the housing by means of a stop. In this case, an inner bead is incorporated on the sleeve, which serves as a support for the spring element and for the piston. Decreases now the initially mechanically set to zero valve clearance between the shaft of the gas exchange valve or the component and the piston of the delay unit, so the sleeve shifts during deceleration and thus follows, in which case the full delay of the delay unit is maintained. The sleeve is supported on deceleration or deceleration of the gas exchange valve on the spring element, shifts in the direction of the spring element and retains the full delay capacity, since the position of the throttle opening (s) and the inner bead move with it. The stop at the end of the housing may be formed as an inserted into a groove retaining ring or a pressed ring or a flange. It is also possible to form the stop as a union nut, which has an inwardly directed retaining edge at the end. This makes it possible to make the attack adjustable.

Der an der Hülse angeordnete Innenwulst kann mit Abstand zum inneren Ende der Hülse angeordnet sein, so dass innerhalb des Raumes zwischen Innenwulst und Ende der Hülse das Federelement und das Rückschlagventil eingebaut sein können. Der Innenwulst kann aber auch am Ende der Hülse angebracht werden, wobei dann das Federelement und das Rückschlagventil im Anschluss an den Innenwulst angeordnet sind.The inner bead arranged on the sleeve can be arranged at a distance from the inner end of the sleeve, so that the spring element and the non-return valve can be installed within the space between the inner bead and the end of the sleeve. But the inner bead can also be attached to the end of the sleeve, in which case the spring element and the check valve are arranged following the inner bead.

Der Innenwulst ist in beiden Fällen soweit nach innen ausgerichtet und der Durchgangsquerschnitt so definiert, dass einerseits ein hinreichender Querschnitt für ein hydraulisches Medium zum Öffnen des Gaswechselventils durch Verschieben des Kolbens zur Verfügung steht und andererseits der Querschnitt so gering ist, dass beim Verzögern bzw. der Bremsbewegung der Kolbens zwischen der Stirnseite des Kolbens und dem Innenwulst ein hinreichender Druck aufgebaut wird, um die Hülse zu verschieben.In both cases, the inner bead is oriented inwardly and the passage cross-section is defined such that on the one hand a sufficient cross-section for a hydraulic medium for opening the gas exchange valve by displacement of the piston is available and, on the other hand, the cross-section is so small that during deceleration or deceleration Braking movement of the piston between the end face of the piston and the inner bead a sufficient pressure is built up to move the sleeve.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben: The invention is described in the drawings:

1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Verzögerungseinheit und 1 shows a longitudinal section through a delay unit and

2 zeigt eine perspektivische Ansicht der in die Verzögerungseinheit eingebauten Hülse. 2 shows a perspective view of the built-in delay unit sleeve.

In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, das in einer nicht dargestellten Baueinheit des vollvariablen hydraulischen Ventiltriebsystems eingebaut ist. Mit 2 ist eine Hülse bezeichnet, die in dem Gehäuse 1 verschiebbar geführt ist und einen mit 3 bezeichneten Innenwulst aufweist. Im Anschluss an den Innenwulst 3 ist in der Hülse 2 ein mit 4 bezeichneter Kolben eingebaut, der dichtend geführt ist. Auf der gegenüberliegenden Seite des Innenwulstes 3 schließt sich ein mit 5 bezeichnetes Federelement an, das sich an einem mit 6 bezeichneten Deckel abstützt, der an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Der Deckel 6 weist eine zentrale Öffnung auf, die von einem Rückschlagventil 7 beherrscht ist, das so angeordnet ist, dass durch die Öffnung des Deckels 6 Hydraulikmedium eindringen, aber nicht austreten kann. In der Hülse 2 sind (siehe 2) Drosselöffnungen 8 und Steuerschlitze 9 eingearbeitet, die sich im Bereich des Hubweges des Kolbens 4 auf der entsprechenden Seite des Innenwulstes 3 befinden. Im Bereich der Drosselöffnungen 8 und der Steuerschlitze 9 weist das Gehäuse 1 eine in Längsrichtung der Hülse 2 ausgebildete Ausnehmung auf, an die sich Abflussquerschnitte 10 anschließen, wobei diese Abflussquerschnitte 10 mit dem drucklosen Bereich des hydraulischen Ventiltriebsytems in Verbindung stehen. Im Bereich des äußeren Endes der Hülse 2 ist im Gehäuse 1 eine Nut eingearbeitet, in der ein Sicherungsring 11 eingesetzt ist, der den Verschiebeweg der Hülse 2 in dem Gehäuse 1 begrenzt. An dem an seinem äußeren Ende hohl ausgebildeten Kolben 4 ist ein Verschlussstopfen 12 vorgesehen, der nicht dargestellt, mit einem mechanisch einzustellenden Ventilspielelement in Verbindung steht, das als Bauteil zwischen dem Verschlussstopfen 12 und dem Ende eines Ventilschaftes eines Gaswechselventils eingebaut ist.In the 1 and 2 is, as far as shown in detail, with 1 denotes a housing which is installed in a unit, not shown, of the fully variable hydraulic valve train system. With 2 is a sleeve referred to in the housing 1 slidably guided and one with 3 Has designated inner bead. Following the inner bead 3 is in the sleeve 2 one with 4 incorporated designated piston, which is guided sealingly. On the opposite side of the inner bead 3 joins in 5 designated spring element, which is located at one with 6 designated lid supported on the housing 1 is attached. The lid 6 has a central opening formed by a check valve 7 is dominated, which is arranged so that through the opening of the lid 6 Hydraulic medium penetrate, but can not escape. In the sleeve 2 are (see 2 ) Throttle openings 8th and control slots 9 incorporated in the range of stroke of the piston 4 on the corresponding page of the inner bead 3 are located. In the area of the throttle openings 8th and the control slots 9 shows the case 1 one in the longitudinal direction of the sleeve 2 formed recess on which flow cross-sections 10 connect, these runoff cross sections 10 be in communication with the non-pressurized area of the hydraulic Ventiltriebsytems. In the area of the outer end of the sleeve 2 is in the case 1 a groove incorporated, in which a locking ring 11 is used, the displacement of the sleeve 2 in the case 1 limited. At the hollow at its outer end formed piston 4 is a sealing plug 12 provided, which is not shown, with a mechanically adjustable valve play element in connection, as a component between the sealing plug 12 and the end of a valve stem of a gas exchange valve is installed.

Das Ventilspiel wird zunächst auf ein minimales Spiel eingestellt. Nachdem der Kolben 4 durch das Hydraulikmedium ausgefahren und das Gaswechselventil geöffnet wurde, wird die Zufuhr des Hydraulikmediums unterbrachen und das Gaswechselventil schließt durch eigene Federkraft und verschiebt den Kolben 4 in der Hülse 2 in Richtung des Innenwulstes 3, wobei das Hydraulikmedium über die Drosselöffnungen 8 und den Steuerschlitz 9 aus der Hülse 2 entweichen und durch die Abflussquerschnitte 10 im Gehäuse 1 abfließen kann. Die weitere Verzögerung bzw. das weitere Abbremsen des Gaswechselventils erfolgt dann, wenn die Steueröffnungen 8 und der Steuerschlitz 9 durch den Rand des Kolbens 4 verschlossen sind. Wird nun während des Betriebs der Brennkraftmaschine, z. B. durch Verschleiß des Ventilteller auf dem Ventilsitz der Kolben nach innen verlagert, so ist dies ohne Folgen auf den Verzögerungs- bzw. Bremsvorgang, weil die Hülse 2 gegen die Kraft des Federelements 5 beim Verzögern mit wandert und damit der volle Verzögerungs- bzw. Bremsweg zwischen Hülse 2 und Kolben 4 erhalten bleibt.The valve clearance is initially set to a minimum clearance. After the piston 4 extended by the hydraulic medium and the gas exchange valve has been opened, the supply of hydraulic medium is interrupted and the gas exchange valve closes by its own spring force and displaces the piston 4 in the sleeve 2 in the direction of the inner bead 3 , wherein the hydraulic medium via the throttle openings 8th and the control slot 9 from the sleeve 2 escape and through the drainage cross sections 10 in the case 1 can drain away. The further delay or the further braking of the gas exchange valve takes place when the control openings 8th and the control slot 9 through the edge of the piston 4 are closed. Will now during operation of the internal combustion engine, eg. B. displaced by wear of the valve disk on the valve seat of the piston to the inside, this is without consequences on the deceleration or braking, because the sleeve 2 against the force of the spring element 5 when decelerating with migrates and thus the full delay or braking distance between the sleeve 2 and pistons 4 preserved.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
22: Hülseshell
33: Innenwulstinner bead
44: Kolbenpiston
55: Federelementspring element
66: Deckelcover
77: Rückschlagventilcheck valve
88th: Drosselöffnungenthrottle openings
99: Steuerschlitzcontrol slot
1010: AbflussquerschnitteOutflow cross-sections
1111: Sicherungsringcirclip
1212: Verschlussstopfensealing plug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1338764 B1 [0002]

Claims

Delay unit of a fully variable hydraulic valve train system for reciprocating internal combustion engines, comprising a hydraulic damping device which has a pressure chamber which is connected to a housing in a housing ( 1 ) guided piston ( 4 ), with a check valve ( 7 ) and with at least one outflow cross-section ( 10 ) is in operative connection, wherein the piston ( 4 ) is directly or with the interposition of at least one component with the shaft of at least one spring-loaded gas exchange valve in combination, characterized in that between the housing ( 1 ) and the piston ( 4 ) a sleeve ( 2 ) is installed, which is arranged longitudinally displaceable and at least one throttle opening ( 8th ), which with the recess formed as a flow cross-section ( 10 ) in the housing ( 1 ) is in operative connection.

Delay unit according to claim 1, characterized in that the sleeve ( 2 ) at the inner end of the housing ( 1 ) by means of a spring element ( 5 ) and at the end of the housing ( 1 ) is limited by means of a stop.

Delay unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the stop as an inserted into a groove retaining ring ( 11 ) or a pressed-in ring or a flange is formed.

Delay unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the stop on the housing ( 1 ) has attachable union nut with a retaining edge.

Delay unit according to one of the preceding claims, characterized in that on the sleeve ( 2 ) an inner bead ( 3 ) is incorporated, which serves as a support for the spring element ( 5 ) and for the piston ( 4 ) serves.