DE102017108060A1

DE102017108060A1 - Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen

Info

Publication number: DE102017108060A1
Application number: DE102017108060.0A
Authority: DE
Inventors: Michael Pribek; Frank Himsel; Jinhwan Jeon
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-04-13
Filing date: 2017-04-13
Publication date: 2018-10-18
Also published as: US20180298791A1; US10774695B2

Abstract

Vorgeschlagen ist eine Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2), die in Aufnahmebohrungen eines Bauteils einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und mit schaltbaren Ventilbetätigungshebeln oder mit schaltbaren Abstützelementen in Wirkverbindung stehen, mit einem Längskanal im Bauteil der Brennkraftmaschine, der mittels zumindest einer Trennwand (7) oder einen zumindest eine Abtrennung (6) aufweisenden Rohr (5) zumindest zwei Versorgungsgalerien (A , B) aufweist, wobei jede Aufnahmebohrung mit je einer Überströmöffnung (10) mit einer Versorgungsgalerie (A, B) in Verbindung steht und wobei die Trennwand (7) oder die Abtrennung (6) im Rohr (5) entlang des Längskanals spiralförmig verdreht ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen, die in Aufnahmebohrungen eines Bauteils einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und mit schaltbaren Ventilbetätigungshebeln oder mit schaltbaren Abstützelementen in Wirkverbindung stehen, mit einem Längskanal im Bauteil der Brennkraftmaschine, der mittels zumindest einer Trennwand oder einem zumindest eine Abtrennung aufweisenden Rohr zumindest zwei Versorgungsgalerien aufweist, wobei jede Aufnahmebohrung mit je einer Überströmöffnung mit einer Versorgungsgalerie in Verbindung steht.
Eine derartige Druckmittelversorgung ist aus der noch nicht veröffentlichten firmeneigenen Patentanmeldung P 10 2016 208 470 bekannt. Die Trennwand bzw. die Abtrennung im Rohr verläuft horizontal entlang des Bauteiles der Brennkraftmaschine, so dass eine obere und eine untere Versorgungsgalerie zur Verfügung stehen. Die Ventiltriebelemente sind als Abstützelemente ausgebildet, die mit schaltbaren Ventilbetätigungshebeln in Verbindung stehen. Die Abstützelemente sind mit der oberen oder der unteren Galerie verbunden, so dass durch Variation der Drücke in den Galerien die Ventilbetätigungshebel geschaltet werden können. Da aber die Trennwand bzw. die Abtrennung im Rohr den Ventiltriebelementen bzw. den Aufnahmebohrungen in dem Bauteil der Brennkraftmaschine, in die sie eingesetzt sind, benachbart sind, ist es schwierig, das rechte Maß für den Anschnitt bzw. die Freimachung zu finden. Die Strömungsverbindung zu den Galerien muss daher über Bohrungen unterhalb und oberhalb der Trennwand bzw. Abtrennung erfolgen. Die Bohrungen sind in den Anschnitten bzw. den Freimachungen in der Wand des Rohres eingearbeitet, die zweckmäßigerweise vor Einbau des Rohres erfolgt. Die praktische Ausgestaltung der Strömungsverbindung zwischen den Galerien und den Ventiltriebelementen ist insbesondere auch aufgrund der Toleranzen sehr schwierig und aufwändig.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Strömungsverbindungen der Ventiltriebelemente an die jeweilige Versorgungsgalerie zu verbessern und zu erleichtern Dies soll mit einfachen kostengünstigen Mitteln erfolgen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Trennwand oder die Abtrennung im Rohr entlang des Längskanals spiralförmig verdreht ausgeführt ist. Durch eine geeignete Verdrehung, die gleichmäßig oder ungleichmäßig erfolgen kann, wird erreicht, dass die jeweilige Versorgungsgalerie ohne Behinderung durch die Abtrennung oder Trennwand dem jeweiligen Ventiltriebelement benachbart ist und direkt mit der Aufnahmebohrung bzw. dem jeweiligen Ventiltriebelement verbunden werden kann.
Dies erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Strömungsverbindung zwischen einer Aufnahmebohrung und der jeweiligen Versorgungsgalerie durch Anschnitt der Versorgungsgalerie beim Bearbeiten der Aufnahmebohrung oder durch einen nachträglichen Bearbeitungsvorgang erfolgt. Es ist ausreichend, eine geeignete Trennwand bzw. ein Rohr mit einer Abtrennung spiralförmig so auszubilden, dass die Strömungsverbindung durch Bearbeitung der Aufnahmebohrung erfolgen kann. Es ist auch möglich, vor Einbau des Rohres eine Bohrung in der jeweiligen Versorgungsgalerie passend zur Aufnahmebohrung vorzunehmen. Die spiralförmige Verdrehung der Trennwand oder der Abtrennung kann dabei so ausgeführt sein, dass je zwei oder drei nebeneinander angeordnete Ventiltriebelemente paarweise oder in Dreiergruppe an derselben Versorgungsgalerie angeschlossen sind. Dann können durch entsprechende Drucksteuerung die schaltbaren Ventilbetätigungshebel auf vollen Hub, auf Teilhub oder auf null Hub geschaltet werden. Je nach gewünschter Ausgestaltung kann die spiralförmige Verdrehung auch so ausgeführt sein, dass je zwei Paare oder Dreiergruppen von Ventiltriebelementen an derselben Versorgungsgalerie angeschlossen sind. Dadurch können die schaltbaren Ventilbetätigungshebel an den Zylindern 1 und 2 sowie 3 und 4 paarweise, aber getrennt voneinander geschaltet werden. Genauso ist es möglich, die Ventilbetätigungshebel der Zylinder 1 und 4 sowie 2 und 3 gruppenweise zu schalten. Bei einer 6 oder höherzylindrischen Brennkraftmaschine werden die übrigen Zylinder entsprechend berücksichtigt. Es können auch Gruppen von 3- Zylindern zusammengefasst werden.
Die spiralförmige Verdrehung kann aber auch so ausgeführt sein, dass die Ventiltriebelemente entlang des Längskanals abwechselnd an je einer anderen Versorgungsgalerie angeschlossen sind. Daraus folgt z.B., dass die schaltbaren Ventilbetätigungshebel das oder die Einlass- oder Auslassventil(e) einzeln oder gruppenweise oder alle Einlass- oder Auslassventile einer Brennkraftmaschine gleichzeitig geschaltet werden können.
Zur einfachen Herstellung der Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen wird als Verfahrensschritte vorgeschlagen, die Trennwand oder die Abtrennung mit dem Rohr in den Längskanal so einzubauen, dass die Versorgungsgalerien ihre gewünschte Lage einnehmen. Anschließend oder auch vorher können die Aufnahmebohrungen für die Ventiltriebelemente unter Anschnitt der jeweiligen Versorgungsgalerien hergestellt bzw. gebohrt werden. Dadurch ist mit einfachen Mitteln eine kostengünstige Druckmittelversorgungseinrichtung herstellbar.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beschrieben:

• 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Längskanals zur Druckmittelversorgung,
• 2 zeigt eine Seitenansicht des Längskanals an dessen Beginn,
• 3 zeigt einen Schnitt durch den Längskanal gemäß der Linie A-A in 1,
• 4 zeigt einen Schnitt durch den Längskanal gemäß der Linie B-B in 1
• 5 zeigt einen Schnitt durch den Längskanal gemäß der Linie C-C in 1,
• 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rohres mit spiralförmiger Abtrennung,
• 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rohres entsprechend 6 mit skizzierten Ventiltriebelementen,
• 8 zeigt einen Längsschnitt durch ein Rohr mit Abtrennung entsprechend den 6 und 7,
• 9 zeigt eine spiralförmig verdrehte Trennwand und
• 10 zeigt einen Trennwandabschnitt gemäß dem Oval in 9 in vergrößertem Maßstab und einen Querschnitt durch die Trennwand,

In den 1 bis 10 sind, soweit im Einzelnen dargestellt, in ein Bauteil einer Hubkolbenbrennkraftmaschine Aufnahmebohrungen eingearbeitet, in die Ventiltriebelemente 2 eingesetzt sind, die als Abstützelemente, ggf. schaltbar und/oder mit hydraulischer Spielausgleichsfunktion ausgebildet sind. Die Ventiltriebelemente 2 stehen mit einfachen oder schaltbaren Ventilbetätigungshebeln in Wirkverbindung, die sich einerseits an den Ventiltriebelementen 2 abstützen und andererseits mit Gaswechselventilen ggf. unter Zwischenschaltung einer Betätigungsbrücke in Wirkverbindung stehen. Entlang der Ventiltriebelemente 2 ist ein Längskanal vorgesehen, der eingegossen oder eingebohrt sein kann. In den Längskanal ist gemäß den 1 bis 8 ein Rohr 5 eingebaut, das eine Abtrennung 6 aufweist, so dass eine Versorgungsgalerie A und B gebildet wird. Wie insbesondere den 1 bis 5 zu entnehmen ist, ist das Rohr 5 und/oder die Abtrennung 6 im Rohr 5 spiralförmige verdreht ausgeführt, so dass die Ventiltriebelemente 2 in Sektion A und der Sektion C (1) an die Versorgungsgalerie A angeschlossen sind, während die Ventiltriebelemente 2 in den Sektionen B und D mit der Versorgungsgalerie B verbunden sind. Das Rohr 5 mit Abtrennung 6 kann aus Metall, Kunststoff oder aus einem sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein und aus einem Stück oder aus Einzelteilen bestehen, die zusammengefügt sind. Da den jeweiligen zugeordneten Ventiltriebelementen 2 (siehe 7 und 8) die entsprechenden Versorgungsgalerien in hinreichendem Umfangsabschnitt zugeordnet sind, können in einfacher Weise die Strömungsverbindungen zwischen der jeweiligen Versorgungsgalerie und den Ventiltriebelementen durch Anschnitt der jeweiligen Versorgungsgalerie in Verbindung mit der Herstellung oder der Bearbeitung der Aufnahmebohrung für die Ventiltriebelemente 2 hergestellt werden, wodurch Überströmöffnungen 10 entstehen. Die Überströmöffnungen können auch vor Einbau des Rohres eingearbeitet sein. Das Rohr 5 sollte dabei in dem Längskanal zumindest im Bereich der Überströmöffnungen 10 abgedichtet sein, wozu zumindest eine teilweise Bearbeitung des Längskanals zweckmäßig ist. In den 9 und 10 ist in den Längskanal dichtend eine Trennwand 7 eingebaut, die ebenfalls spiralförmig verdreht ausgeführt ist. Die Trennwand 7 hat, was im rechten Bild von 10 zu entnehmen ist, seitliche Endleisten, die die Abdichtung im Längskanal erhöhen. Auch die Trennwand 7 kann aus Kunststoff, Metall oder einem sonstigen geeigneten Werkstoff hergestellt sein. In den Ausgestaltungen gemäß den 9 bis 10 ist die Trennwand 7 so stark verdreht, dass jedes folgende Ventiltriebelement 2 mit einer anderen Versorgungsgalerie A oder B verbunden ist, so dass auf die Versorgungsgalerie A die Versorgungsgalerie B folgt, dann wiederum die Galerie A und wieder die Galerie B und dies entsprechend der Anzahl der Zylinder bzw. der Anzahl der Ventiltriebelemente 2.
Bezugszeichenliste

2): Ventiltriebelemente
5): Rohr
6): Abtrennung
A): Versorgungsgalerie
B): Versorgungsgalerie
7): Trennwand
10): Überströmöffnungen

Claims

Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2), die in Aufnahmebohrungen eines Bauteils einer Brennkraftmaschine angeordnet sind und mit schaltbaren Ventilbetätigungshebeln oder mit schaltbaren Abstützelementen in Wirkverbindung stehen, mit einem Längskanal im Bauteil der Brennkraftmaschine, der mittels zumindest einer Trennwand (7) oder einem zumindest eine Abtrennung (6) aufweisenden Rohr (5) zumindest zwei Versorgungsgalerien (A , B) aufweist, wobei jede Aufnahmebohrung mit je einer Überströmöffnung (10) mit einer Versorgungsgalerie (A oder B) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (7) oder die Abtrennung (6) im Rohr (5) entlang des Längskanals spiralförmig verdreht ausgeführt ist.
Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Verdrehung so ausgeführt ist, dass je zwei oder drei nebeneinander angeordnete Ventiltriebelemente (2) an dieselbe Versorgungsgalerie (A oder B) angeschlossen sind.
Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Verdrehung so ausgeführt ist, dass je zwei Paare oder Dreiergruppen von Ventiltriebelementen (2) an dieselbe Versorgungsgalerie (A oder B) angeschlossen sind.
Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die spiralförmige Verdrehung so ausgeführt ist, dass die Ventiltriebelemente (2) entlang des Längskanals (4) abwechselnd an je eine andere Versorgungsgalerie (A oder B) angeschlossen sind.
Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsverbindung zwischen einer Aufnahmebohrung und der jeweiligen Versorgungsgalerie (A oder B) durch Anschnitt der Versorgungsgalerie beim Bearbeiten der Aufnahmebohrung erfolgt, durch den eine Überströmöffnung (10) herstellbar ist.
Verfahren zur Herstellung der Druckmittelversorgung von Ventiltriebelementen (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (7) oder die Abtrennung (6) mit dem Rohr (5) in den Längskanal so eingebaut werden, dass die Versorgungsgalerien (A und B) ihre gewünschte Lage einnehmen und dass anschließend die Aufnahmebohrungen für die Ventiltriebelemente (2) unter Anschnitt der jeweiligen Versorgungsgalerie (A oder B) hergestellt werden.