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Die Erfindung betrifft eine Ventiltriebvorrichtung.
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Aus der
DE 100 61 594 A1 ist eine Ventiltriebvorrichtung mit einem Ventilhebel, insbesondere einem Schlepphebel, zur Betätigung eines Gaswechselventils und einer schaltbaren Ventilhebelabstützung bekannt. Die Ventilhebelabstützung umfasst eine Gleithülse und ein in der Gleithülse in axialer Richtung bewegbar gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement. Zur Realisierung einer Zylinderabschaltung umfasst die Ventilhebelabstützung eine Lost-Motion-Feder, welche seitlich außerhalb der Gleithülse angeordnet ist. Üblicherweise ist das Ventilspielausgleichselement in einem eingeschalteten Zustand eines Zylinders in der Gleithülse ortsfest in axialer Richtung verriegelt, so dass bei einer Betätigung des Ventilhebels über eine Nockenwelle das Gaswechselventil durch ein erstes Ende des Ventilhebels betätigt wird, während sich der Ventilhebel mit einem zweiten Ende an der Ventilhebelabstützung abstützt. In einem abgeschalteten Zustand des Zylinders ist die Verriegelung des Ventilspielausgleichselements in der Gleithülse aufgehoben, so dass beide gegeneinander in axialer Richtung verschiebbar sind. Bei einer Betätigung des Ventilhebels über die Nockenwelle stützt sich der Ventilhebel mit dem ersten Ende am Gaswechselventil ab und bewegt mit dem zweiten Ende das Ventilspielausgleichselement gegen die Federkraft der Lost-Motion-Feder. Hierbei ist eine Federkraft der Lost-Motion-Feder geringer als eine Federkraft einer Rückstellfeder des Gaswechselventils.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Ventiltriebvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Bauraumbedarfs bereitzustellen. Sie wird durch eine Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Ventiltriebvorrichtung mit zumindest einem Ventilhebel, insbesondere einem Schlepphebel, zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils und mit zumindest einer Ventilhebelabstützung, welche eine Gleithülse, ein in der Gleithülse in zumindest einem Betriebszustand gleitend gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement und wenigstens eine an dem Ventilspielausgleichselement angreifende Lost-Motion-Feder aufweist, die zumindest einen außerhalb der Gleithülse angeordneten Federteil aufweist.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Lost-Motion-Feder zumindest einen innerhalb der Gleithülse angeordneten Verbindungsteil aufweist, welcher das Ventilspielausgleichselement in zumindest einem Betriebszustand kontaktiert, wodurch eine Ventiltriebvorrichtung mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich eines Bauraumbedarfs, insbesondere in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann eine Gesamtlänge der Ventilhebelabstützung reduziert werden, insbesondere gegenüber einer typischen Ausgestaltung aus dem Stand der Technik, bei welcher eine Lost-Motion-Feder vollständig innerhalb einer Gleithülse und unterhalb eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements angeordnet ist. In diesem Fall ergibt sich eine Gesamtlänge insbesondere als Summe der Längen des Ventilspielausgleichselements, einem Arbeitsweg des Ventilspielausgleichselements beim Eintauschen in die Gleithülse, einer Blocklänge der gedrückten Lost-Motion-Feder, gegebenenfalls einer Bauhöhe einer Verriegelung, falls diese nicht radial angeordnet ist, und gegebenenfalls einer Bodenstärke der Gleithülse, was aufgrund des erforderlichen Bauraums zu erheblichen Kompromissen bei einer Zylinderkopfgestaltung mit thermodynamischen und geometrischen Nachteilen führen kann. Bei einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann hingegen die Gesamtlänge durch eine geschickte Anordnung und/oder Orientierung der Lost-Motion-Feder reduziert werden. Zudem kann eine Gesamtbreite der Ventilhebelabstützung vorteilhaft reduziert werden, da günstige Hebelverhältnisse für die Lost-Motion-Feder ausgenutzt werden können und diese somit weniger ausladend ausgestaltet werden kann. Durch die Reduzierung der Gesamtlänge und/oder Gesamtbreite der Ventilhebelabstützung können eine Gestaltungsflexibilität erhöht und/oder vorteilhafte Thermodynamikeigenschaften erzielt werden. Ferner kann eine bauraumoptimierte asymmetrische Anordnung der Lost-Motion-Feder erreicht werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lost-Motion-Feder zumindest teilweise als eine gewundene Torsionsfeder ausgebildet ist, welche insbesondere in eine Aussparung in einem Boden des Ventilspielausgleichselements eingreift. Hierdurch können eine Konstruktion vereinfacht und/oder Kosten reduziert werden.
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Vorteilhaft ragt die Lost-Motion-Feder winklig aus zumindest einer axialen Öffnung der Gleithülse, so dass die Lost-Motion-Feder insbesondere an geeigneter Stelle schräg unter dem Ventilspielausgleichselement angeordnet ist. Hierdurch können ein Bauraumbedarf verkleinert und/oder die Lost-Motion-Feder derart angeordnet werden, dass eine Beeinträchtigung weiterer Motorkomponenten vorteilhaft reduziert werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lost-Motion-Feder zumindest teilweise als eine Schenkelfeder ausgebildet ist, wodurch eine Gesamtlänge der Ventilhebelabstützung besonders vorteilhaft reduziert werden kann. Ferner kann eine günstige Krafteinleitung in die Lost-Motion-Feder erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich könnte die Lost-Motion-Feder zumindest teilweise als eine Drehstabfeder mit zumindest einem entsprechenden Hebel ausgebildet sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Lost-Motion-Feder aus zumindest einer seitlichen Öffnung der Gleithülse ragt, und demzufolge insbesondere im Wesentlichen seitlich neben dem Ventilspielausgleichselement angeordnet ist. Hierdurch können eine Gesamtlänge der Ventilhebelabstützung und/oder eine Gesamtbreite in einer kritischen Richtung weiter reduziert werden. Zudem können vorteilhafte Hebelverhältnisse erreicht werden.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei zeigen:
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1 ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine in einer schematischen Draufsicht,
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2 einen Teil einer Ventiltriebvorrichtung der Brennkraftmaschine mit einem Ventilhebel und einer Ventilhebelabstützung in einer schematischen isometrischen Darstellung,
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3 einen Teil einer alternativen Ventiltriebvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht und
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4 den Teil der Ventiltriebvorrichtung aus 3 in einer schematischen Ansicht von unten.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine 32a in einer schematischen Draufsicht. Die Brennkraftmaschine 32a weist eine Ventiltriebvorrichtung mit zumindest einem Gaswechselventil auf (nicht dargestellt).
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2 zeigt einen Teil der Ventiltriebvorrichtung in einer schematischen isometrischen Darstellung. Die Ventiltriebvorrichtung weist einen Ventilhebel 10a zur Betätigung des Gaswechselventils (nicht dargestellt) über ein Betätigungsende 11a und zumindest eine Ventilhebelabstützung 12a auf. Der Ventilhebel 10a umfasst ein Nockenfolgerelement 38a, welches in zumindest einem Betriebszustand durch einen Nocken einer Nockenwelle der Ventiltriebvorrichtung betätigt ist (nicht dargestellt). Die Ventilhebelabstützung 12a umfasst eine Gleithülse 14a, ein in der Gleithülse 14a axial gleitend gelagertes hydraulisches Ventilspielausgleichselement 16a und eine an dem Ventilspielausgleichselement 16a angreifende Lost-Motion-Feder 18a. Das Ventilspielausgleichselement 16a ist in der Gleithülse 14a axial verriegelbar. Eine entsprechende Verriegelung ist der Übersichtlichkeit halber in den Figuren nicht dargestellt.
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Die Lost-Motion-Feder 18a umfasst einen außerhalb der Gleithülse 14a angeordneten Federteil 20a und einen innerhalb der Gleithülse 14a angeordneten Verbindungsteil 22a, welcher das Ventilspielausgleichselement 16a kontaktiert. Die Lost-Motion-Feder 18a ist zumindest teilweise als eine gewundene Torsionsfeder 24a ausgebildet. Die Lost-Motion-Feder 18a ragt winklig aus einer axialen Öffnung 26a der Gleithülse 14a. Die Lost-Motion-Feder 18a stützt sich mit einem ersten Ende 34a unterhalb des Ventilspielausgleichselements 16a ab und greift dort in eine Aussparung des Ventilspielausgleichselements 16a. Die Lost-Motion-Feder 18a steht mit einem zweiten Ende 36a in einem drucklosen Ölraum der Brennkraftmaschine 32a auf (nicht dargestellt). Eine winklige Ausrichtung der Lost-Motion-Feder 18a kann derart gewählt werden, dass eine Engstelle zu einem Injektorschacht, einem Zündkerzenschacht und/oder einem Gaswechselkanal der Brennkraftmaschine 32a minimiert werden kann. Eine Federkraft der Lost-Motion-Feder 18a ist dabei geringer als eine Federkraft einer Rückstellfeder des Gaswechselventils (nicht dargestellt).
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In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch den Buchstaben b in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels der 3 und 4 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung des Ausführungsbeispiels der 1 und 2 verwiesen werden.
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3 zeigt einen Teil einer alternativen Ventiltriebvorrichtung in einer schematischen Seitenansicht. 4 zeigt den Teil der Ventiltriebvorrichtung in einer schematischen Ansicht von unten. Eine Lost-Motion-Feder 18b ist zumindest teilweise als eine Schenkelfeder 28b ausgebildet. Die Lost-Motion-Feder 18b umfasst zwei Federteile 20b, welche außerhalb einer Gleithülse 14b angeordnet sind. Die Federteile 20b sind über ein Verbindungsteil 22b der Lost-Motion-Feder 18b miteinander verbunden. Der Verbindungsteil 22b greift unter ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement 16b und bildet ein erstes Ende 34b der Lost-Motion-Feder 18b. Zweite Enden 36b der Lost-Motion-Feder 18b stützen sich in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine ab (nicht dargestellt), insbesondere seitlich neben dem Ventilspielausgleichselement 16b und/oder unten in einem drucklosen Ölraum der Brennkraftmaschine.
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Die Lost-Motion-Feder 18b ragt aus seitlichen Öffnungen 30b der Gleithülse 14b. Die seitlichen Öffnungen 30b sind durch Aussparungen in der Gleithülse 14b gebildet. Hierbei entspricht eine Breite der Lost-Motion-Feder 18b, insbesondere eine Länge des Verbindungsteils 22b, in einem Bereich der Gleithülse 14b höchstens einem Außendurchmesser der Gleithülse 14b (vgl. 4).
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Ventilhebel
- 11
- Betätigungsende
- 12
- Ventilhebelabstützung
- 14
- Gleithülse
- 16
- Ventilspielausgleichselement
- 18
- Lost-Motion-Feder
- 20
- Federteil
- 22
- Verbindungsteil
- 24
- Torsionsfeder
- 26
- Axiale Öffnung
- 28
- Schenkelfeder
- 30
- Seitliche Öffnung
- 32
- Brennkraftmaschine
- 34
- Erstes Ende
- 36
- Zweites Ende
- 38
- Nockenfolgerelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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