DE102016124574A1

DE102016124574A1 - Hydraulic lash adjuster with adjustable throttle

Info

Publication number: DE102016124574A1
Application number: DE102016124574.7A
Authority: DE
Inventors: Oliver Schnell
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-21

Abstract

Vorgeschlagen ist eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für Ventiltriebe von Hubkolbenbrennkraftmaschinen zur Abstützung und/oder Druckmittelversorgung und/oder Schaltmitteldruckversorgung eines Übertragungselements des Ventiltriebes, die zumindest zwei längs verschiebbar ineinander geführte Teile aufweist, von denen das äußere, mit einem Boden versehene topfförmige Arbeitsteil (1) maschinenfest angeordnet und das innere Kolbenteil (3) mittels eines Kolbenkopfes (9) mit dem Übertragungselement des Ventiltriebes zusammenwirkt, wobei das Arbeits- (1) und das Kolbenteil (3) zwischen sich einen Druckraum (4) einschließen, der über ein Rückschlagventil (6) mit einem Ölvorratsraum (8) verbunden ist, der als Hohlkörper des inneren Kolbenteils (3) und des Kolbenkopfs (9) ausgeführt ist, wobei bei einer zweiflutigen Spielausgleichsvorrichtung weiterhin ein Druckmittelschaltraum vorgesehen ist, wobei die Räume ihrerseits von Druckmittel aus dem Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine beaufschlagt sind und am Kolbenkopf (9) eine Öffnung (11) zur Druckmittelversorgung des Übertragungselements vorgesehen ist und wobei im Ölvorrats- (8) und/oder Druckmittelraum eine temperaturabhängig verstellbare Drossel eingebaut ist.Proposed is a hydraulic lash adjuster for valve trains of reciprocating internal combustion engines for supporting and / or Druckmittelversorgung and / or Schaltmitteldruckversorgung a transmission element of the valve train having at least two longitudinally displaceable guided parts of which the outer, provided with a bottom cup-shaped working part (1) fixed to the machine and the inner piston part (3) by means of a piston head (9) cooperates with the transmission element of the valve drive, wherein the working (1) and the piston part (3) between them include a pressure chamber (4) via a check valve (6) an oil reservoir (8) is connected, which is designed as a hollow body of the inner piston part (3) and the piston head (9), wherein in a two-flow lash adjuster further a pressure medium switching space is provided, the spaces in turn of pressure medium from the lubricant circuit of the B are applied to the piston head (9) an opening (11) for supplying pressure medium of the transmission element and wherein in the oil reservoir (8) and / or pressure medium space, a temperature-dependent adjustable throttle is installed.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für Ventiltriebe von Hubkolbenbrennkraftmaschinen zur Abstützung und/oder Druckmittelversorgung und/oder Schaltmitteldruckversorgung eines Übertragungselements des Ventiltriebes, die zumindest zwei längs verschiebbar ineinander geführte Teile aufweist, von denen das äußere, mit einem Boden versehene topfförmige Arbeitsteil maschinenfest angeordnet und das innere Kolbenteil mittels eines Kolbenkopfes mit dem Übertragungselement des Ventiltriebes in Verbindung steht, wobei das Arbeits- und das Kolbenteil zwischen sich einen Druckraum einschließen, der über ein Rückschlagventil mit einem Ölvorratsraum verbunden ist, der als Hohlkörper des inneren Kolbenteils und des Kolbenkopfs ausgeführt ist, wobei bei einer zweiflutigen Spielausgleichsvorrichtung weiterhin ein Druckmittelschaltraum vorgesehen ist, wobei die Räume ihrerseits von Druckmittel aus dem Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine beaufschlagt sind und am Kolbenkopf eine Öffnung zur Druckmittelversorgung des Übertragungselements vorgesehen ist.The invention relates to a hydraulic lash adjuster for valve trains of reciprocating internal combustion engines for supporting and / or pressure medium supply and / or Schaltmitteldruckversorgung a transmission element of the valve train having at least two longitudinally displaceable guided parts of which the outer, provided with a bottom cup-shaped working part fixed to the machine and the inner piston part communicates with the transmission element of the valve drive by means of a piston head, the working and piston parts enclosing therebetween a pressure space which is connected via a check valve to an oil reservoir which is designed as a hollow body of the inner piston part and the piston head , wherein in a two-flow lash adjuster further a pressure medium switching room is provided, the rooms bea in turn by pressure fluid from the lubricant circuit of the internal combustion engine bea ufschlagt and the piston head an opening for supplying pressure medium of the transmission element is provided.

Eine gattungsgemäße, einflutige hydraulische Spielausgleichsvorrichtung ist aus der DE 44 42 057 B4 bekannt. Sie weist einen inneren Ölvorratsraum auf, der an der Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen ist.A generic, single-flow hydraulic lash adjuster is from the DE 44 42 057 B4 known. It has an inner oil reservoir, which is connected to the lubricant circuit of the internal combustion engine.

In der DE 10 2014 212 272 A1 ist eine zweiflutige hydraulische Spielausgleichsvorrichtung beschrieben, die zusätzlich zu dem Ölvorratsraum weiterhin einen Druckmittelschaltraum aufweist, durch den das Übertragungselement mit Schaltmitteldruck versorgt wird. Bei beiden Ausgestaltungen besteht das Problem, dass sie die Temperatur und damit die Zähigkeit des Druckmittels nicht berücksichtigen und daher das Übertragungselement mit unterschiedlichen Druckmittelmengen beaufschlagen.In the DE 10 2014 212 272 A1 a double-lobed hydraulic lash adjuster is described which further comprises, in addition to the oil reservoir, a pressure medium switching space by which the transmission element is supplied with switching medium pressure. In both embodiments, there is the problem that they do not take into account the temperature and thus the toughness of the pressure medium and therefore act on the transmission element with different quantities of pressure medium.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein hydraulisches Spielausgleichselement der eingangs beschriebenen Gattungen so zu verbessern, dass die angesprochenen Nachteile behoben werden. Unabhängig von der Temperatur des Druckmittels soll eine gleichmäßige Versorgung des Übertragungselements mit Druckmittel oder Schaltdruckmittel erfolgen.The object of the invention is to improve a hydraulic clearance compensation element of the types described above so that the disadvantages mentioned are eliminated. Regardless of the temperature of the pressure medium should be a uniform supply of the transmission element with pressure medium or switching pressure medium.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass im Vorrats- und/oder Druckmittelschaltraum eine temperaturabhängig verstellbare Drossel eingebaut ist. Diese Drossel ist temperaturabhängig gesteuert, stellt sich auf die Viskosität des Druckmittels ein und liefert die gleiche Menge an Druckmittel bei kaltem Druckmittel wie bei warmem bzw. heißem Druckmittel, da die Drossel bei kaltem Druckmittel einen größeren Öffnungsquerschnitt zur Verfügung stellt als bei warmem Druckmittel. Die übrigen Querschnitte zur Druckmittelversorgung des Spielausgleichselements und der Öffnung zum Übertragungselement sind auf das zähflüssige Druckmittel ausgelegt, so dass die verstellbare Drossel die tatsächliche Druckmittelmenge bestimmt.According to the invention the object is achieved in that a temperature-dependent adjustable throttle is installed in the supply and / or pressure medium switching space. This throttle is temperature-dependent controlled, adjusts to the viscosity of the pressure medium and provides the same amount of pressure medium at a cold pressure medium as with hot or hot pressure medium, since the throttle at cold pressure medium provides a larger opening cross-section than with warm pressure medium. The remaining cross sections for pressure medium supply of the lash adjuster and the opening to the transmission element are designed for the viscous pressure medium, so that the adjustable throttle determines the actual amount of pressure medium.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Drossel zumindest eine Folie aufweist, die an beabstandeten Stützausnehmungen an den Innenwänden des Ölvorrats- oder Druckmittelschaltraumes fixiert ist. Die Folie ist dabei nach innen gewölbt ausgeführt und nahe an der Öffnung zum Übertragungselement hin angeordnet, so dass die Folie über die Abstützpunkte und ihre Wölbung sich so verformt, dass der Querschnitt variiert.In a further embodiment of the invention it is proposed that the throttle has at least one film which is fixed to spaced support recesses on the inner walls of the oil reservoir or pressure medium switching space. The film is designed to be curved inwards and arranged close to the opening to the transmission element, so that the film over the support points and their curvature deformed so that the cross section varies.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Folie als Mantel eines parabelförmigen Rotationskörpers ausgebildet ist, deren Wölbung nach innen gerichtet ist, so dass am Innenrand der Folie ein nahezu kreisförmiger Querschnitt vorliegt. Die Folie ist als Mehrschicht Form-Gedächtnis-Polymer ausgeführt. Diese Mehrschicht Form-Gedächtnis-Polymer-Folie kann mittels eines 3D-Druckers hergestellt werden. Da vorzugsweise auch eine Memory-Schicht eingearbeitet ist, ist diese Mehrschicht Form-Gedächtnis-Polymer-Drossel in der Lage dauerhaft ihren Querschnitt mit steigender Temperatur zu verringern, so dass der Ölstrom, wenn das Druckmittel heiß und damit dünnflüssig ist, reduziert wird, während der Querschnitt bei kaltem Druckmittel vergrößert wird. Damit kann einerseits eine Reduzierung der Ölpumpenleistung erreicht werden und andererseits die Funktion des hydraulischen Spielausgleichselements im Heißleerlauf verbessert werden, da in diesem Fall mehr Öldruck für das Spielausgleichselement zur Verfügung steht. Weiterhin kann durch den Einbau der verstellbaren Drossel die Öffnung zur Druckmittellieferung an das Übertragungselement entfeinert werden, da sie nicht mehr zur Dosierung der Druckmittelmenge benutzt wird.In a further embodiment of the invention it is proposed that the film is formed as a shell of a parabolic rotating body, whose curvature is directed inwards, so that there is a nearly circular cross-section at the inner edge of the film. The film is designed as a multi-layer shape memory polymer. This multi-layer shape memory polymer film can be produced by means of a 3D printer. Since preferably also a memory layer is incorporated, this multi-layer shape memory polymer choke is able to permanently reduce its cross-section with increasing temperature, so that the oil flow when the pressure medium is hot and thus thin, is reduced while the cross section is increased at cold pressure medium. Thus, on the one hand, a reduction in the oil pump performance can be achieved and, on the other hand, the function of the hydraulic lash adjuster in hot running can be improved, since in this case more oil pressure is available for the lash adjuster element. Furthermore, can be deferred by the installation of the adjustable throttle the opening to the delivery of pressure medium to the transmission element, since it is no longer used for metering the amount of pressure medium.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein hydraulisches Spielausgleichselement, bei dem der Querschnitt der Drossel erweitert dargestellt ist und
• 2 zeigt einen Längsschnitt gemäß 1, bei dem der Querschnitt der Drossel verengt abgebildet ist.

The invention is described in the drawings:

• 1 shows a longitudinal section through a hydraulic lash adjuster, in which the cross-section of the throttle is shown enlarged and
• 2 shows a longitudinal section according to 1 , in which the cross-section of the throttle narrows is shown.

In den 1 und 2 ist, soweit im Einzelnen dargestellt, mit 1 ein Arbeitsteil bezeichnet, das topfförmig ausgebildet ist und nicht dargestellt in einer Öffnung eines Zylinderkopfes oder eines Bauteils des Zylinderkopfes eingesetzt ist. Das Arbeitsteil 1 hat an seinem Außenumfang eine nutförmige Verengung, an die sich eine Bohrung 2 anschließt, die ins Innere des Arbeitsteils 1 reicht. Die Verengung wird von außen mit Druckmittel versorgt. Im Arbeitsteil 1 ist ein Kolbenteil 3 eingebaut, das mit dem Arbeitsteil 1 einen Druckraum 4 bildet, in dem eine Druckfeder 5 eingebaut ist, die ein Rückschlagventil 6 abstützt, das seinerseits eine Druckmittelbohrung 7 beherrscht, an die sich ein Ölvorratsraum 8 im Inneren des Kolbenteils 3 anschließt. An das Kolbenteil 3 grenzt ein Kolbenkopf 9 an, dessen Innenraum den Ölvorratsraum 8 erweitert. In die Wand des Kolbenkopfes 9 ist eine Druckmittelöffnung 10 eingearbeitet, die mit der Bohrung 2 in Verbindung steht und den Ölvorratsraum 8 von außen mit Druckmittel versorgt. In dem als Kugelkopf ausgebildeten Ende des Kolbenkopfes 9 ist eine Öffnung 11 eingearbeitet, durch die Druckmittel zu einem nicht dargestellten Übertragungselement des Ventiltriebes zur Verfügung gestellt werden kann. Im Ölvorratsraum 8 ist eine Folie 12 eingebaut, die sich an Stützausnehmungen 13 an der Innenwand des Kolbenkopfes 9 abstützt und als parabelförmiger Rotationskörper ausgebildet ist. Diese Folie 12 ist als Mehrschicht Form-Gedächtnis-Polymer-Folie ausgeführt, die mehrere Schichten aufweist, die in einem 3D-Drucker hergestellt wurden. Die Folie 12 bzw. der parabelförmige Rotationskörper ist daher in der Lage den Innenquerschnitt zu vergrößern (1) oder zu verkleinern (2), wobei diese Querschnittsveränderung temperaturabhängig und stufenlos erfolgt, so dass bei einem Druckmittel, das aufgrund der Temperatur dickflüssig ist ein großer Innenquerschnitt zur Verfügung steht, der sich bei heißer und damit dünnflüssiger werdendem Druckmittel verringert.In the 1 and 2 is, as far as shown in detail, 1 denotes a working part which is cup-shaped and not shown inserted in an opening of a cylinder head or a component of the cylinder head. The working part 1 has on its outer circumference a groove-shaped constriction, to which a hole 2 connects, which extends into the interior of the working part 1. The constriction is supplied from the outside with pressure medium. In the working part 1, a piston part 3 is installed, which forms a pressure chamber 4 with the working part, in which a compression spring 5 is installed, which supports a check valve 6, which in turn dominates a pressure medium bore 7, to which an oil reservoir 8 in the interior of the piston part 3 connects. Adjoining the piston part 3 is a piston head 9, the interior of which widens the oil reservoir 8. In the wall of the piston head 9, a pressure medium opening 10 is incorporated, which is in communication with the bore 2 and the oil reservoir 8 supplied from the outside with pressure medium. In the designed as a ball end of the piston head 9, an opening 11 is incorporated, can be provided by the pressure medium to a transmission element, not shown, of the valve train. In the oil reservoir 8, a film 12 is installed, which is supported on supporting recesses 13 on the inner wall of the piston head 9 and formed as a parabolic rotating body. This film 12 is implemented as a multilayer shape memory polymer film having multiple layers made in a 3D printer. The film 12 or the parabolic rotational body is therefore able to increase the internal cross section ( 1 ) or downsize ( 2 ), wherein this change in cross-section is temperature-dependent and stepless, so that at a pressure medium, which is thick due to the temperature, a large internal cross-section is available, which is reduced at hotter and thus less liquid pressure medium.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1)1): Arbeitsteilworking part
2)2): Bohrungdrilling
3)3): Kolbenteilpiston part
4)4): Druckraumpressure chamber
5)5): Druckfedercompression spring
6)6): Rückschlagventilcheck valve
7)7): DruckmittelbohrungPressure medium bore
8)8th): ÖlvorratsraumOil reservoir
9)9): Kolbenkopfpiston head
10)10): DruckmittelöffnungPressure center opening
11)11): Öffnungopening
12)12): Foliefoil
13)13): AbstützausnehmungenAbstützausnehmungen
14)14): InnenquerschnittInternal cross-section

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 4442057 B4 [0002]
DE 102014212272 A1 [0003]

Claims

Hydraulic clearance compensation device for valve trains of reciprocating internal combustion engines for supporting and / or pressure medium supply and / or Schaltmitteldruckversorgung a transmission element of the valve train, which has at least two longitudinally displaceable guided parts, of which the outer, provided with a bottom cup-shaped working part (1) fixed to the machine and the inner Piston part (3) by means of a piston head (9) cooperates with the transmission element of the valve drive, wherein the working (1) and the piston part (3) between them include a pressure chamber (4) via a check valve (6) with an oil reservoir ( 8) is connected, which is designed as a hollow body of the inner piston part (3) and the piston head (9), wherein in a two-flow lash adjuster further a pressure medium switching space is provided, the spaces beau in turn of pressure medium from the lubricant circuit of the internal combustion engine are fschlagt and the piston head (9) an opening (11) for supplying pressure medium of the transmission element is provided, characterized in that in the oil reservoir (8) and / or pressure medium space, a temperature-dependent adjustable throttle is installed.

Hydraulic lash adjuster after Claim 1 , characterized in that the throttle has at least one film (12) which is fixed to spaced support recesses (13) on the inner walls of the Ölvorrats- (8) or pressure medium switching space.

Hydraulic lash adjuster according to one of Claims 1 or 2 , characterized in that the film (12) is executed curved inwards.

Hydraulic lash adjuster according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the film (12) is arranged close to the opening (11).

Hydraulic lash adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that the film (12) is designed as a jacket of a parabolic rotating body whose curvature is directed inwards.

Hydraulic clearance compensation device according to one of the preceding claims, characterized in that the film (12) is designed as a multi-layer shape memory polymer.

Hydraulic lash adjuster according to one of the preceding claims, characterized in that the multi-layer shape memory polymer is produced by means of a 3D printer.