DE102017129425A1 - Valve bridge for pairwise gas exchange valve actuation - Google Patents

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Lothar von Schimonsky
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Abstract

Vorgeschlagen ist eine Ventilbrücke mit einem Ventilstößel (3) zur paarweisen Betätigung von zwei Gaswechselventilen (1, 2) eines Verbrennungsmotors und einem Ausgleichsgehäuse (4) eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements, das den Ventilstößel betätigt. Der Ventilstößel soll kugelgelenkig am Ausgleichsgehäuse gehaltert sein.Proposed is a valve bridge with a valve stem (3) for pairwise actuation of two gas exchange valves (1, 2) of an internal combustion engine and a differential housing (4) of a hydraulic valve lash adjuster, which actuates the valve stem. The valve tappet should be ball-jointed on the differential housing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilbrücke mit einem Ventilstößel zur paarweisen Betätigung von zwei Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors und einem Ausgleichsgehäuse eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements, das den Ventilstößel betätigt.The invention relates to a valve bridge with a valve tappet for the pairwise actuation of two gas exchange valves of an internal combustion engine and a differential housing of a hydraulic valve lash adjuster, which actuates the valve tappet.

Es ist bekannt, zwei gleichartige Gaswechselventile entweder einzeln über separate Ventilstößel oder paarweise über einen gemeinsamen Ventilstößel zu betätigen. Die Reihenschaltung eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements mit einem Ventilstößel zur gemeinsamen Betätigung von zwei Gaswechselventilen ist aus der WO2006/110709 A1 bekannt.It is known to actuate two similar gas exchange valves either individually via separate valve tappets or in pairs via a common valve tappet. The series connection of a hydraulic valve clearance compensation element with a valve tappet for the common actuation of two gas exchange valves is known from WO2006 / 110709 A1 known.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilbrücke der eingangs genannten Art mit verbesserter Funktion anzugeben.The present invention has for its object to provide a valve bridge of the type mentioned with improved function.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach soll der Ventilstößel kugelgelenkig am Ausgleichsgehäuse gehaltert sein. Erfindungsgemäß werden einerseits das Ausgleichsgehäuse und der Ventilstößel mittels der Halterung zu einer verliersicheren Baueinheit verbunden, und andererseits ermöglicht das Kugelgelenk die spielfreie Ausrichtung des Ventilstößels an den beiden Gaswechselventilen und dem Ausgleichsgehäuse mit jeweils kantenträgerfreiem Kontakt. Die spielfreie Ausrichtung des Ventilstößels erfolgt durch Nachstellen des hydraulischen Ventilspielausgleichselements bei gleichzeitigem Verschwenken des Ventilstößels gegenüber dem Ausgleichsgehäuse, bis eine ggfls. vorhandene Höhendifferenz der beiden Gaswechselventile ausgeglichen ist.The solution to this problem arises from the features of claim 1. Accordingly, the valve lifter ball-joint should be supported on the differential housing. According to the invention, on the one hand, the differential housing and the valve stem are connected by means of the holder to a captive assembly, and on the other hand allows the ball joint play-free alignment of the valve stem on the two gas exchange valves and the differential housing with edge-carrier contact. The play-free alignment of the valve stem is carried out by adjusting the hydraulic valve clearance compensation element with simultaneous pivoting of the valve stem relative to the differential housing until a ggfls. existing height difference of the two gas exchange valves is balanced.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Ventilbrücke eines elektrohydraulischen Ventiltriebs eines Verbrennungsmotors dargestellt ist. Es zeigen:

  • 1 einen Ausschnitt des Ventiltriebs mit der Ventilbrücke vor dem Ausrichten des Ventilstößels;
  • 2 den Ausschnitt gemäß 1 mit vollständig ausgerichtetem Ventilstößel;
  • 3 das Kugelgelenk der Ventilbrücke in vergrößerter Detailansicht.
Further features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings, in which an embodiment of a valve bridge according to the invention of an electro-hydraulic valve train of an internal combustion engine is shown. Show it:
  • 1 a section of the valve train with the valve bridge before aligning the valve stem;
  • 2 the clipping according to 1 with fully aligned valve lifter;
  • 3 the ball joint of the valve bridge in enlarged detail view.

1 zeigt einen abtriebseitigen, d.h. ventilseitigen Ausschnitt eines elektrohydraulischen Ventiltriebs eines Verbrennungsmotors. Der Ventiltrieb betätigt zwei gleichartige Gaswechselventile 1 und 2, d.h. Einlass- oder Auslassventile über eine Ventilbrücke, die einen auf den Ventilschaftenden der Gaswechselventile 1, 2 aufliegenden Ventilstößel 3 und ein Ausgleichsgehäuse 4 eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements umfasst. Das Ventilspielausgleichselement wird seinerseits von einem hydraulisch druckbeaufschlagten Kolben 5 angetrieben, der wie der Ausgleichskolben 6 des Ventilspielausgleichselements längsbeweglich in einem Nehmerzylinder 7 geführt ist. 1 shows a driven side, ie valve-side section of an electro-hydraulic valve train of an internal combustion engine. The valve train operates two similar gas exchange valves 1 and 2 ie intake or exhaust valves via a valve bridge, one on the valve stem ends of the gas exchange valves 1 . 2 overlying valve lifter 3 and a differential housing 4 a hydraulic valve clearance compensation element comprises. The lash adjuster is in turn by a hydraulically pressurized piston 5 powered, like the balance piston 6 the valve play compensation element longitudinally movable in a slave cylinder 7 is guided.

Die Betätigung des Ventilstößels 3 durch das Ausgleichsgehäuse 4 erfolgt über ein Kugelgelenk mit einem Kugelkopf 8 am Ausgleichsgehäuse 4 und einer Kugelpfanne 9 am Ventilstößel 3. Das vergrößerte Detail gemäß 3 zeigt den Kontaktradius R des Kugelgelenks, dessen Mittelpunkt auf der Längsachse 10 des Ausgleichsgehäuses 4 liegt und von dem sich der Ventilstößel 3 spiegelsymmetrisch zu beiden Gaswechselventilen 1, 2 hin erstreckt. Der Ventilstößel 3 ist am Ausgleichsgehäuse 4 mittels eines daran befestigten Sprengrings 11 gehaltert, der die Kugelpfanne 9 auf deren dem Kugelkopf 8 abgewandter Seite verliersicher untergreift.The actuation of the valve lifter 3 through the differential housing 4 via a ball joint with a ball head 8th on the differential housing 4 and a ball socket 9 on the valve lifter 3 , The enlarged detail according to 3 shows the contact radius R of the ball joint, its center on the longitudinal axis 10 of the differential housing 4 lies and of which the valve stem 3 mirror-symmetrical to both gas exchange valves 1 . 2 extends. The valve lifter 3 is on the differential housing 4 by means of a snap ring attached to it 11 held the ball socket 9 on whose the ball head 8th opposite side grabbed captive.

Das Kugelgelenk ermöglicht den Ausgleich unterschiedlich hoher Positionen der Ventilschaftenden in Bezug auf die Längsachse 10 durch Verschwenken des Ventilstößels 3 gegenüber dem (nachstellenden) Ausgleichsgehäuse 4. Das ist in 1 durch die dort eingezeichnete Drehrichtung dargestellt, in der der Ventilstößel 3 von der nur einseitigen Ventilschaftanlage auf dem dort rechten Gaswechselventil 2 bis zur vollständigen Ausrichtung mit beidseitiger Ventilschaftanlage auf beiden Gaswechselventilen 1, 2 gemäß 2 verschwenkt. Der maximale Schwenkwinkel des Ventilstößels 3 ist durch die Durchmesserdifferenz begrenzt, mit der die Kugelpfanne 9 das Ausgleichsgehäuse 4 umgreift.The ball joint allows the compensation of different high positions of the valve stem ends with respect to the longitudinal axis 10 by pivoting the valve stem 3 opposite the (adjusting) differential housing 4 , Is in 1 represented by the rotational direction shown there, in which the valve stem 3 from the only one-sided valve stem system on the right-hand gas exchange valve 2 until complete alignment with double-sided valve stem system on both gas exchange valves 1 . 2 according to 2 pivoted. The maximum swing angle of the valve lifter 3 is limited by the diameter difference with which the ball socket 9 the differential housing 4 embraces.

Das Kugelgelenk ist so beschaffen, dass es in die Selbsthemmung geht, wenn der Ventilstößel 3 durch unterschiedlich hohe Reaktionskräfte F1 und F2 der Gaswechselventile 1, 2 beaufschlagt wird. Für die Selbsthemmung gilt dann mit dem Betrag der Kräftedifferenz |F1 -F2 | und dem Reibungskoeffizient µ im Gelenkkontakt die Beziehung: ( F 1 + F 2 ) · R · μ > | F 1 − F 2 | · d;

Figure DE102017129425A1_0001
wobei d der jeweilige Abstand der Gaswechselventile 1, 2 vom Mittelpunkt des Kontaktradius R auf der Längsachse 10 ist.The ball joint is such that it goes into self-locking when the valve lifter 3 by different high reaction forces F 1 and F 2 the gas exchange valves 1 . 2 is charged. For the self-inhibition then applies with the amount of the force difference | F 1 - F 2 | and the friction coefficient μ in the joint contact the relationship: ( F 1 + F 2 ) · R · μ > | F 1 - F 2 | · d;
Figure DE102017129425A1_0001
 where d is the distance between the gas exchange valves 1 . 2 from the center of the contact radius R on the longitudinal axis 10 is.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2006/110709 A1 [0002]WO 2006/110709 A1 [0002]

Claims (4)

Ventilbrücke mit einem Ventilstößel (3) zur paarweisen Betätigung von zwei Gaswechselventilen (1, 2) eines Verbrennungsmotors und einem Ausgleichsgehäuse (4) eines hydraulischen Ventilspielausgleichselements, das den Ventilstößel (3) betätigt, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (3) kugelgelenkig am Ausgleichsgehäuse (4) gehaltert ist.Valve bridge with a valve tappet (3) for the pairwise actuation of two gas exchange valves (1, 2) of an internal combustion engine and a differential housing (4) of a hydraulic valve lash adjuster which actuates the valve tappet (3), characterized in that the valve tappet (3) is ball-jointed on the differential housing (4) is held. Ventilbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kugelgelenk durch einen Kugelkopf (8) am Ausgleichsgehäuse (4) und eine Kugelpfanne (9) am Ventilstößel (3) gebildet ist.Valve bridge after Claim 1 , characterized in that the ball joint by a ball head (8) on the differential housing (4) and a ball socket (9) on the valve tappet (3) is formed. Ventilbrücke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilstößel (3) am Ausgleichsgehäuse (4) mittels eines daran befestigten Sprengrings (11) gehaltert ist, der die Kugelpfanne (9) auf deren dem Kugelkopf (8) abgewandter Seite untergreift.Valve bridge after Claim 2 , characterized in that the valve stem (3) on the differential housing (4) by means of a snap ring (11) attached thereto, which engages under the ball socket (9) on the ball head (8) side facing away. Ventilbrücke nach Anspruch 2 oder 3 gekennzeichnet durch die Beziehung: ( F 1 + F 2 ) · R · μ > | F 1 − F 2 | · d ,
Figure DE102017129425A1_0002
mit F1 = Reaktionskraft des ersten Gaswechselventils (1) auf den Ventilstößel (3) F2 = Reaktionskraft des zweiten Gaswechselventils (2) auf den Ventilstößel (3) R = Kontaktradius des Kugelgelenks µ = Reibungskoeffizient im Kugelgelenkkontakt d = Abstand der Gaswechselventile (1, 2) vom Mittelpunkt des Kontaktradius RValve bridge after Claim 2 or 3 characterized by the relationship: ( F 1 + F 2 ) · R · μ > | F 1 - F 2 | · d .
Figure DE102017129425A1_0002
 with F 1 = reaction force of the first gas exchange valve (1) on the valve stem (3) F 2 = reaction force of the second gas exchange valve (2) on the valve stem (3) R = contact radius of the ball joint μ = coefficient of friction in the ball joint contact d = distance of the gas exchange valves (1 , 2) from the center of the contact radius R
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