DE1808000A1 - Hydraulic, automatically working valve clearance compensation device - Google Patents
Hydraulic, automatically working valve clearance compensation deviceInfo
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Description
Hydraulische, selbsttätig arbeitende Ventilspielausgleichsvorrichtung Hydraulic, automatically working valve clearance compensation device
Die Erfindung betrifft eine sich selbsttätig hydraulisch einstellende Spielausgleichsvorrichtung für die Ventilsteuerung von Kolbenbrennkraftmaschinen, die aus zwei längsverschiebbar ineinander geführten Teilen, einem äußeren Zylinderteil und einem inneren Kolbenteil besteht, die zwischen sich einen Druckraum einschließen, der über ein Rückschlagventil mit einem zwischen einer äußeren und inneren Wandung des äußeren Zylinderteils konzentrisch angeordneten ülvorratsraum verbunden ist.The invention relates to an automatically hydraulically adjusting lash adjuster for valve control of piston internal combustion engines, which consist of two longitudinally displaceable parts, an outer cylinder part and an inner piston part, which include a pressure space between them, which is via a check valve with an oil reservoir arranged concentrically between an outer and an inner wall of the outer cylinder part connected is.
Derartige Ausgleichselemente dienen zur Beseitigung des durch Verschleiß oder Wärmedehnung entstehenden Spiels in der Ventilsteuerung von Kolbenbrennkraftmaschinen. Ventilsteuerungen ohne Stößelstange und Kipphebel, bei denen der Nocken direkt auf den Ventilschaft wirkt, werden meist in hochtourig laufenden I-iotoren verwendet. Daher werden auch an die hydraulischen Spielausgleichselemente besondere Anforderungen gestellt, die von den Elementen nicht erfüllt werden können, die in Ventilsteuerungen verwendet werden, bei denen der Nockentrieb über Stoßstange und Kipphebel auf den Ventilschaft wirkt.Such compensating elements are used to eliminate the through Play in the valve control caused by wear or thermal expansion of piston internal combustion engines. Valve controls without push rod and rocker arm, where the cam is direct acts on the valve stem, are mostly used in high-speed I-iomotors. Therefore also to the hydraulic Clearance compensation elements have special requirements that cannot be met by the elements, which are used in valve controls in which the cam drive is applied to the valve stem via a push rod and rocker arm works.
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Bekannt ist für Brennkraftmaschinen mit obenliegencler Nokkenwelle eine Ventilanordnung mit hydraulischem Spielausgleich, bei der ein hydraulischer Stößel ein einseitig offenes Gehäuse und einen darin sitzenden, mit seinem geschlossenen Ende durch das offene Ende des Gehäuses vorstehenden Hohlstempel und eine Druckkammer mit ölanschluß aufweist, wobei ein ölvorratsraum im Oberteil des Stößels hoch über der Druckkammer liegt.Is known for internal combustion engines with overhead camshaft a valve arrangement with hydraulic lash adjuster, in which a hydraulic tappet is open on one side Housing and a seated therein, with its closed end protruding through the open end of the housing hollow punch and a pressure chamber with an oil connection, an oil storage space in the upper part of the plunger high above the pressure chamber lies.
Bei einem weiteren bekannten hydraulischen Spielausgleichselement für Kolbenbrennkraftmaschinen mit obenliegender NoJekeilwelle ist der ölvorratsraum im äußeren Zylinderteil in axialer Richtung in bezug auf den Druckraum versetzt, wodurch sich wiederum eine große Bauhöhe ergibt.In another known hydraulic lash adjuster for piston internal combustion engines with an overhead splined shaft the oil reservoir in the outer cylinder part is offset in the axial direction with respect to the pressure chamber, whereby this in turn results in a large overall height.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile dieser bekannten Ausgleichselemente zu vermeiden und ein einfach herzustellendes, funktionssicheres Ausgleichselement insbesondere für die Ventilsteuerung von Kolbenbrennkraftmaschinen zu schaffen, das besonders bei den hohen Drehzahlen verv/endbar ist, die von modernen Brennkraftmaschinen erzielt werden.The invention is based on the object of avoiding the disadvantages of these known compensating elements and of a simple to manufacture, to create a functionally reliable compensation element, in particular for the valve control of piston internal combustion engines, which is particularly useful at the high speeds achieved by modern internal combustion engines.
Hierzu schafft die Erfindung eine hydraulische, selbsttätig arbeitende Ventilspielausgleichsvorrichtung, besonders für Kolbenbrennkraftmaschinen, die unmittelbar zwischen dem Ventilschaft und der Nooke einer im Zylinderkopf angeordneten Nockenwelle vorgesehen ist, bestehend aus einem mit Verschlußdeckel versehenen becherförmigen Führungsteil, das einenFor this purpose, the invention creates a hydraulic, automatically operating valve clearance compensation device, especially for Piston internal combustion engines directly between the valve stem and the nooke of a camshaft arranged in the cylinder head is provided, consisting of a camshaft with a closure cover provided cup-shaped guide part, the one
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Zylinder mit Kolben aufnimmt, der sich gegen den Führungsteilboden oder gegen das Ventilschaftende abstützt und mit einem Druckraum, der mit einem ölvorratsraum verbunden ist, und das ileue besteht darin, daß der ölvorratsraum in Führungsteil zwischen dessen Hantel und dem Zylinder bzw. dem Kolben vorgesehen ist. Dadurch wird ein zuverlässiger Ventilspielausgleich auch bei hochtourig arbeitenden Kolbenbrennkraftmaschinen ermöglicht, indem die Bauhöhe des Hockenwellenantriebes nicht vergrößert wird und die bewegten !lassen in zulässigen Grenzen bleiben.Cylinder with piston receives, which is against the guide part bottom or supported against the valve stem end and with a pressure chamber that is connected to an oil reservoir, and the ileue is that the oil reservoir in the guide part is provided between the dumbbell and the cylinder or the piston. This provides a reliable valve clearance compensation made possible even with high-speed piston internal combustion engines by increasing the overall height of the camshaft drive is not increased and the moved! remain within permissible limits.
Die Erfindung sieht weiter vor, daß der ölvorratsraum als Ringraum ausgebildet ist und das Volumen des ölvorratsraumes größer ist als das maximal mögliche Ausgleichsvolumen des Druckraumes. Sie sieht weiter vor, daß der ölvorratsraum mit Ausnahme der ülzuführungsoffnung und der Übertrittsöffnung zum Druckraum allseitig geschlossen ist und die ölzuführungsöffnung zum ölvorratsraum einen das Auslaufen des Vorraumes verhindernden Querschnitt mit Kapillarwirkung aufweist.The invention also provides that the oil reservoir as Annular space is formed and the volume of the oil reservoir is greater than the maximum possible compensation volume of the Pressure room. It also provides that the oil reservoir, with the exception of the oil supply opening and the transfer opening to the pressure chamber is closed on all sides and the oil supply opening to the oil reservoir there is the drainage of the vestibule has preventing cross-section with capillary action.
Durch die besondere Gestaltung des ölvorratsraumes wird erreicht, daß ininer eine ausreichend große ölmenge vorhanden ist, die insbesondere im Augenblick des Anlassens der Kolbenmaschine zur Auffüllung des Druckraumes zur Verfügung steht. Die Kraftübertragung vom Hocken auf den Ventilschaft erfolgt ausschließlich über den Druckraum und über direkt aneinander anliegende Metallteile. Der Kraftweg liegt in der Achse desDue to the special design of the oil reservoir, that ininer a sufficiently large amount of oil is available, especially at the moment the piston engine is started is available to fill the pressure chamber. The power is transmitted from crouching to the valve stem exclusively via the pressure chamber and directly to each other adjacent metal parts. The force path lies in the axis of the
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Maschinenteils. Folglich können keine Biegebeanspruchungen an Teilen des Ausgleichselementes auftreten. Die einzelnen Teile des Elementes können daher mit geringen Materialstärken und somit auch leichter ausgeführt werden. Dadurch kann die Forderung nach möglichst kleinen bewegten Massen erfüllt werden, die bei Ventiltrieben von hochtourigen Brennkraftmaschinen immer gestellt wird. Weiterhin kann die Bauhöhe des erfindungsgemäßen Spielausgleichselementes niedrig gehalten werden, weil Druckraum und Ölvorratsraum konzentrisch zueinander angeordnet sind und einander umgeben.Machine part. As a result, no bending stresses can occur on parts of the compensation element. The single ones Parts of the element can therefore be made with low material thicknesses and thus also lighter. This allows the The requirement for the smallest possible moving masses to be met in valve trains of high-speed internal combustion engines is always asked. Furthermore, the overall height of the lash adjuster according to the invention can be kept low because the pressure chamber and oil reservoir are arranged concentrically to one another and surround one another.
Eine fertigungstechnisch besonders günstige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß das äußere Zylinderteil aus einem becherförmigen Teil besteht, dessen Öffnung mit einer Platte verschlossen ist, deren Rand den inneren Kolben gegen Herausgleiten sichert. Das becherförmige Teil läßt sich bei dieser Ausführungsform als Tiefziehteil herstellen, während die Platte aus gepreßtem Blech bestehen kann.A particularly advantageous embodiment of the invention in terms of production technology consists in that the outer cylinder part consists of consists of a cup-shaped part, the opening of which is closed with a plate, the edge of which against the inner piston Sliding out secures. In this embodiment, the cup-shaped part can be produced as a deep-drawn part while the plate can consist of pressed sheet metal.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Zuführungsöffnung des ölVorratsraumes beim Durchlaufen des Hockengrundkreises mit dem Scihmiermittelkreislaui der Maschine und beim Durchlaufen der Nockenspitze mit der 'f£eieii verbunden ist. Dadurch wird ein Anlaufklappern b#£ den nenventilen vermieden, die während des Stillstandes der Maschi ne geöffnet waren. Aus dem mit öl gefüllten Vörratsrauni wirdAnother embodiment of the invention provides that the Feed opening of the oil reservoir when passing through the Hockengrundkreises with the Scihmiermittelkreislaui of the machine and when passing through the tip of the cam with the 'f £ eieii connected is. This causes a start-up rattle avoided valves that were open while the machine was at a standstill. The Vörratsrauni filled with oil becomes
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beim Anlassen der Maschine zunächst der Druckraum aufgefüllt. In den ölvorratsraum selbst kann jetzt Luft aus dem leergelaufenen Schmiermittelsystem eindringen. Diese gelangt jedoch nicht bis in den Druckraum, da dieser während des Warmlaufens der Maschine zunächst kaum weiteres öl benötigt. Die in den ölvorratsraum eingedrungene Luft wird beim Durchlaufen der Nockenspitze durch die Zuführungsöffnung des öl-Vorratsraumes wieder entfernt. Diese Entlüftung wird auch durch den erhöhten öldurchsatz durch den ölvorratsraum begünstigt. When the machine is started, the pressure chamber is first filled. In the oil reservoir itself can now air from the penetrate an empty lubricant system. However, this does not get into the pressure chamber, as this during the When the machine is warming up, hardly any additional oil is required at first. The air that has penetrated into the oil reservoir is when passing through the cam tip is removed again through the feed opening of the oil reservoir. This vent will too favored by the increased oil throughput through the oil reservoir.
Die Erfindung umfaßt noch eine Reihe weiterer wertvoller Einzelheiten, die später näher beschrieben sind.The invention includes a number of other valuable details which are described in more detail below.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen und zwar zeigen;The drawing illustrates the invention using two exemplary embodiments namely show;
Fig. 1 Seitenansicht eines Ventilspielausgleichs-Fig. 1 side view of a valve lash adjustment
elementes im Schnitt,
Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 geänderte Ausführungsform.element in section,
FIG. 2 shows an embodiment that is modified compared to FIG. 1.
Das dargestellte Spielausgleichselement besteht aus einem becherförmigen Teil 1 und einem inneren kolbenförmigen Teil 2, der in einem zylindrischen Ansatz 3 des Bodens 4 des Teiles gleitet* Die Teile 1 und 2 schließen einen Druckraum 5 ein. Das äuß&re Teil 1 gleitet in der Führung 6 des Maschinengehäuses» Die öffnung des becherförmigen Teiles 1 ist mit einerThe lash adjuster shown consists of one cup-shaped part 1 and an inner piston-shaped part 2, which is in a cylindrical extension 3 of the bottom 4 of the part slides * Parts 1 and 2 enclose a pressure chamber 5. The outer part 1 slides in the guide 6 of the machine housing » The opening of the cup-shaped part 1 is with a
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Platte 7 fest verschlossen. Das innere Teil 2 wirkt unmittelbar auf den Ventilschaft 8 und ist durch denaRand 9 der Platte 7 gegen Herausgleiten gesichert« Zwischen dem Nocken 10 und dem Ventilschaft 8 befinden sich außer dem Druckraum 5 nur unmittelbar aneinander anliegende Metallteile, so daß die vom Nocken 10 eingeleitete Kraft auf geradem Wege auf den Ventilschaft 8 übertragen wird«Plate 7 tightly closed. The inner part 2 acts directly on the valve stem 8 and is through the edge 9 of the plate 7 secured against sliding out. Between the cam 10 and the valve stem 8 there is also the pressure chamber 5 only directly adjacent metal parts, so that the force introduced by the cam 10 in a straight line on the Valve stem 8 is transferred «
Die Spielausgleichsvorrichtung wirkt wie folgt: Aus dem Schmiermittelkreislauf 11 der Kolbenbrennkraftmaschine fließt das unter dem Schmieröldruck stehende öl über eine Bohrung durch eine Zuführungsöffnung 13 im Mantel des äußeren Teiles in den ringförmigen ölvorratsraum 14. Durch die übertrittsöffnung 15 gelangt das öl in die Ringnut 16 und durch die Bohrungen 17 und 18 über das Rückschlagventil 19 in den Druckraum 5.The lash adjuster works as follows: From the In the lubricant circuit 11 of the piston internal combustion engine, the oil under the lubricating oil pressure flows through a bore through a feed opening 13 in the jacket of the outer part into the annular oil reservoir 14. Through the transfer opening 15 the oil enters the annular groove 16 and through the bores 17 and 18 via the check valve 19 into the pressure chamber 5.
Tritt beim Durchlaufen des Nockengrundkreises 20 im Ventiltrieb ein Spiel auf, so wird dieses durch die Feder 21 im Druckraum ausgeglichen,, Durch den dabei im Druckraum entstehenden Unterdruck gegenüber dem Schmiäröldruck im ölvorratsraum wird über das Rückschlagventil 19 öl in den Druckraum gesaugt. Während des Ventilhubes besteht nach dem Schließen des Rückschlagventils 19 praktisch eine starre Verbindung zwischen den beiden längsverschiebbar ineinander geführten Teilen 1 und 2, da das öl im Druckraum als inkompressibei angesehen werden kann« über den sich zwischen den beidenIf there is play in the valve train when passing through the cam base circle 20, this is caused by the spring 21 in the Compensated pressure space, by the resulting in the pressure space Negative pressure compared to the lubricating oil pressure in the oil reservoir oil is sucked into the pressure chamber via the check valve 19. During the valve stroke, there is after closing of the check valve 19 practically a rigid connection between the two longitudinally displaceably guided one inside the other Parts 1 and 2, as the oil in the pressure chamber can be regarded as incompressible «over the gap between the two
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Teilen 1 und 2 befindlichen gedrosselten Leckspalt 22 kann aus dem Druckraum eine geringe ölmenge austreten und wieder in die Ringnut 16 gelangen. Der gedrosselte Leckspalt 22 wird im einfachsten Fall durch das Passungsspiel zwischen den Teilen J. und 2 gebildet, er kann jedoch auch dur#ch weitere Maßnahmen bestimmt werden, die nicht Gegenstand der Erfindung sind. Eine Verringerung des Durchsatzes von Schmieröl aus dem Schmiermittelkreislauf der Maschine durch den Druckraum wird dadurch erzielt, daß sich das Lecköl in der Ringnut 16 sammelt und zumindest teilweise wieder über die Bohrungen 17 und 18 in den Druckraum gelangt. Dadurch wird die Verschmutzung des Druckraumes 3 und des gedrosselten Leckspaltes 22 durch Partikel herabgesetzt, die sich im öl aus dem Schmiermittelkreislauf der Maschine befinden*Parts 1 and 2 located throttled leakage gap 22 can A small amount of oil emerges from the pressure chamber and enters the annular groove 16 again. The restricted leakage gap 22 is formed in the simplest case by the fit between parts J. and 2, but it can also be created by additional Measures are determined that are not the subject of the invention. A decrease in the throughput of lubricating oil from the lubricant circuit of the machine through the pressure chamber is achieved that the leakage oil is in the annular groove 16 collects and at least partially reaches the pressure chamber again via the bores 17 and 18. This removes the pollution of the pressure chamber 3 and the throttled leakage gap 22 are reduced by particles that are in the oil from the lubricant circuit of the machine *
ί Die Durchbrechung 13 im Mantel des äußeren Teiles 1 ist so < bemessen, daß sie beim Durchlaufen des Nockengrundkreises 20 \ mit dem Schmiermittelkreislauf der Maschine verbunden ist und beim Durchlaufen der Nockenspitze die Kante 23 erreicht und dadurch eine Verbindung vom ölvorratsraum 14 zur freien Atmosphäre herstellt. Durch diese plötzliche Druckentlastung vom Schmiermitteldruck auf den Atmosphärendruck wird etwaige in den ölyorratsraum 14 eingedrungene Luft entfernt. Die Druckentlastung des ölvorratsraumes beim Durchlaufen der Nockenspitze vermindert außerdem die Aufpumpneigung des Spielausgleichselementes. Vom Schmiermittelkreislauf 11 ist eine Bohrung 24 abgezweigt, die derart bemessen ist, daß beimί The opening 13 in the jacket of the outer part 1 is dimensioned so that it is connected to the lubricant circuit of the machine when passing through the cam base circle 20 \ and reaches the edge 23 when passing through the cam tip, thereby establishing a connection from the oil reservoir 14 to the open atmosphere . As a result of this sudden pressure relief from the lubricant pressure to atmospheric pressure, any air that has penetrated into the oil storage space 14 is removed. The pressure relief of the oil reservoir when passing through the cam tip also reduces the tendency of the lash adjuster to inflate. From the lubricant circuit 11, a bore 24 is branched off, which is dimensioned such that when
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Durchlaufen der Nockenspitze Schmieröl aus dem Schmiermittelkreislauf auf den Boden 4 spritzt und damit eine gute Schmierung bewirkt.Lubricating oil from the lubricant circuit runs through the tip of the cam splashes on the floor 4 and thus causes good lubrication.
Nach Fig. 2 ist am Boden 4a des äußeren becherförmigen Führungs· teils 1 ein hohlzylindrischer Ansatz 3a vorgesehen, der einem überwurfkolben 2a als Führung dient. Der Druckraum 5a liegt hier unmittelbar nur durch den Boden des Kolbens 2a getrennt am Ende des Ventilschaftes 8a und der ölvorratsraum 14a umgibt ähnlich wie in Fig. 1 den Kolben 2a ringförmig, wobei eine Platte 7a mit Dichtring 25 das Führungsteil la gegen das Ventilschaftende hin abschließt. Der Schmiermittelkreislauf 11 ist hier durch die Ringnut 12a über die Zuführung 13a an den ölvorratsraum 14a angeschlossen und durch eine Kreuznut 15a des Innenzylinders 3a gelangt das öl in die Ringnut 16a und durch ein Loch 17a über das Rückschlagventil 19a in den Druckraum 5a. Im übrigen ist die Wirkungsweise der Feder 21 und der anderen Teile bei dieser Ausführungsform die gleiche wie im Falle der Fig. 1. According to FIG. 2, a hollow cylindrical extension 3a is provided on the bottom 4a of the outer cup-shaped guide part 1, which serves as a guide for a union piston 2a. The pressure chamber 5a is here directly separated only by the bottom of the piston 2a at the end of the valve stem 8a and the oil reservoir 14a surrounds the piston 2a in a ring-like manner as in FIG . The lubricant circuit 11 is connected to the oil reservoir 14a through the annular groove 12a via the feed 13a and the oil enters the annular groove 16a through a cross groove 15a of the inner cylinder 3a and through a hole 17a via the check valve 19a into the pressure chamber 5a. Otherwise, the operation of the spring 21 and the other parts in this embodiment is the same as in the case of FIG. 1.
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Claims (9)
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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