DE19818893A1

DE19818893A1 - Hydraulisches Ventilspielausgleichselement

Info

Publication number: DE19818893A1
Application number: DE19818893A
Authority: DE
Inventors: Martin Lechner
Original assignee: MWP MAHLE J WIZEMANN PLEUCO GM
Current assignee: Mahle Ventiltrieb GmbH
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-04
Also published as: US6318325B1; WO1999056007A1; EP1075589A1; DE59902193D1; EP1075589B1

Abstract

Bei einem hydraulischen Ventilspielausgleichselement soll eine Längenänderung im Motorstillstand verhindert werden. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Leckageöl in den Raum zwischen Hochdruckventil (4) und Ventil (5) geführt wird und dort die Dichtwirkung des Ventils (5) verstärkt. Im Motorbetrieb wird das Ventil (4) unabhängig von seiner Durchströmungsrichtung durch Mittel zur Erzeugung einer definierten Kraft, z. B. einen druckbelasteten Kolben oder elektromagnetisch, offengehalten.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Ventilspielaus gleichselement (HVA) nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1. Bei hydraulischen Spielausgleichselementen er folgt das Nachstellen bzw. eine Längenzunahme bei vorhande nem Spiel durch den Schmieröldruck, eine Längenabnahme auf grund eines kleinen Leckageölstroms in Verbindung mit dem das Ausgleichselement zusammenpressenden Nocken der Nocken welle.

Ein derartiges Ventilspielausgleichselement ist aus der DE-OS 38 19 927 bekannt. Dort ist bei einem üblichen hydrauli schen Ventilspielausgleichselement ein zusätzliches Rück schlagventil vorgesehen, das bei Motorstillstand eine Ent leerung des vor dem Hochdruckraum liegenden ölbefüllten Vorratsraums verhindern soll. Dabei wird jedoch nicht ver hindert, daß, solange das Spielausgleichselement bei geöff netem Ventil im Motorstillstand durch den Nocken der Noc kenwelle belastet ist, die Ölfüllung des Arbeits- bzw. Hochdruckraums infolge des zwischen Zylinderteil und Kol benteil durchtretenden Leckageöls abnimmt und das Spielaus gleichselement dementsprechend seine Länge verkürzt. Dies ist im Ruhezustand unerwünscht, da es beim nachfolgenden Startvorgang zu erhöhtem Ventilspiel führt.

Ein weiteres HVA ist aus der EP 324085 bekannt. Dort soll im Motorbremsbetrieb die Nachstellfunktion des HVA ausge schaltet sein. Hierfür weist das HVA einen abgedichteten Hochdruckraum und eine kapillare Überströmbohrung - über die "Leckageöl" zur Gewährleistung einer Längenabnahme des HVA abströmen kann - auf. Im Motorbremsbetrieb wird ein von einem Kolben betätigter Ventilkörper in den Ventilsitz ge drückt. Dabei wird sowohl der Zulauf zum Hochdruckraum als auch die in der Ventilsitzfläche liegende Öffnung der ka pillaren Überströmbohrung verschlossen. Durch die Einmün dung der kapillaren Überströmbohrung direkt in die Sitzflä che des Ventils soll vermutlich verhindert werden, daß der im Hochdruckraum wirksame Druck auch auf den Ventilkörper insgesamt einwirkt und so das Ventil öffnet. Ob dieses Ziel erreicht wird, erscheint jedoch unsicher.

Die Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, ein hydrau lisches Ventilspielausgleichselement zu schaffen, das im Ruhezustand auch unter hoher Krafteinwirkung die einge stellte Länge nicht verändert. Dieses Problem wird gelöst durch ein hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Grundgedanke der Erfindung ist es, den bei hydraulischen Ventilspielausgleichselementen vorhandenen, für die Funkti on notwendigen Leckageölverlust, der zwischen dem Zylinder teil und dem Kolbenteil auftritt, bei Motorstillstand zu verhindern. Dies erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das Leckageöl in den Raum eingeleitet wird, der zwischen dem Rückschlagventil des Hochdruckraums und einem zweiten Ven til liegt. Dies führt bei Motorstillstand zu einer selbst verstärkenden Dichtfunktion des zweiten Ventils. Vorausset zung hierfür ist, daß das Leckageöl nicht auf anderem Weg abfließen kann. Deshalb ist der Spalt zwischen Zylinderteil und Kolbenteil des Spielausgleichselements jenseits der Überströmbohrung besonders abzudichten, z. B. durch beson ders enge Spielgebung oder eine besondere Dichtung.

Da die Spielausgleichsfunktion durch Schaffung eines abge dichteten Raums, aus dem das Leckageöl nicht entweichen kann, behindert würde, muß für den Motorbetrieb gewährlei stet werden, daß das Leckageöl entweichen kann. Dies er folgt erfindungsgemäß dadurch, daß das zweite, versorgungs seitige Ventil durch einen von einer definierten Kraft be tätigten Kolben im Motorbetrieb geöffnet und offengehalten wird.

Durch die Ausbildung des Betätigungskolbens gemäß Anspruch 4 als vom Schmieröl durchströmtes Bauteil läßt sich, ver glichen mit dem in der EP 324085 dargestellten HVA, eine platzsparende Ausführung erzielen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs beispiels beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Ventilspielausgleichs element.

Das Ventilspielausgleichselement besteht aus einem Zylin derteil 1 und einem Kolbenteil 2, die durch eine Feder 3 gegeneinander verspannt sind. Dabei ist die Relativbewegung von Zylinderteil 1 und Kolbenteil 2 durch einen Federring 8 begrenzt. Die Ölzufuhr erfolgt durch die Zuleitungsbohrung 19 im Druckstück 7.

Die Feder 3 liegt in einem zwischen Zylinderteil 1 und Kol benteil 2 gebildeten Hochdruck- bzw. Arbeitsraum 20, der durch ein Rückschlagventil 4 - bestehend aus einem Ver schlußteil 11, einer Ventilfeder 12 und einem Ventilkäfig 13 - abgedichtet ist. Insoweit entspricht das Ventilspiel ausgleichselement der konventionellen Bauart.

In Strömungsrichtung vor dem Rückschlagventil 4 liegt ein zweites Ventil 5, das einen Ventilkäfig 10 mit integrierter Ventilfeder und ein Verschlußteil 9 aufweist.

Das Verschlußteil 9 kann gegen den Druck der Ventilfeder durch einen Betätigungskolben 6 aus dem Ventilsitz gehoben werden. Der Betätigungskolben 6 weist auf seiner Oberseite eine größere Wirkfläche für den anstehenden Öldruck auf als an seiner Unterseite. Die hieraus resultierende Kraft auf den Kolben 6 steht für die Öffnungsfunktion des Ventils zur Verfügung und wird über die Fläche 16 auf das Verschlußteil 9 übertragen. Das zwischen Kolbenteil 2 und Betätigungskol ben 6 entweichende Leckageöl strömt durch die Entlastungs bohrung 14 drucklos aus dem HVA.

Der Kolben 6 weist eine Bohrung auf, über die Öl vom Vor ratsraum 19 über den Vorratsraum 18 und den zwischen den Ventilen liegenden Raum 17 in den Hochdruckraum 20 strömen kann.

Das unter bestimmten Umständen wie z. B. bei von der Noc kenwelle betätigtem Ventil auch im Motorstillstand zwischen dem Zylinderteil 1 und dem Kolbenteil 2 abfließende Lecka geöl wird über eine Überströmbohrung 21 dem zwischen den Ventilen 4 und 5 liegenden Raum 17 zugeführt und wirkt bei geschlossenem Ventil 5 verstärkend auf dessen Dichtfunkti on. Um einen Druckverlust im Raum 17 weitgehend zu verhin dern, ist eine Ringdichtung 15 zwischen Zylinderteil 1 und Kolbenteil 2 vorgesehen.

Claims

1. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement für einen Verbrennungsmotor mit einem Zylinderteil (1) und einem im Zylinderteil verschiebbaren Kolbenteil (2), wobei Zylinderteil (I) und Kolbenteil (2) gegeneinander durch eine Feder (3) vorgespannt sind und einen Hochdruckraum (20) einschließen, der durch ein hochdruckseitiges Rückschlagventil (4) abgeschlossen ist, und mit einem zweiten, in Ölzufuhrrichtung vor dem Rückschlagventil (4) liegenden, versorgungsseitigen Ventil (5), wobei das versorgungsseitige Ventil (5) bei Motorstillstand durch eine Rückstellfeder (10) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das bei geschlossenem Rückschlagventil (4) aus dem Hochdruckraum (20) abfließende Leckageöl in den Raum zwischen Rückschlagventil (4) und Ventil (5) geführt wird und dort die Dichtwirkung des Ventils (5) im Mo torstillstand verstärkt, daß das Ventil (5) im Motorbe trieb durch Mittel zur Erzeugung einer definierten Kraft in Zuströmrichtung geöffnet wird und daß das Ven til (5) im Motorbetrieb unabhängig von der Durchströ mungsrichtung des Schmieröls durch die Mittel zur Er zeugung der definierten Kraft in der geöffneten Stel lung gehalten ist.

2. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet., daß die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) eine vom Schmieröldruck erzeugte Kraft eines Betätigungskolbens (6) ist.

3. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach An spruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmieröldruck beidseitig des Betätigungskol bens (6) anliegt und die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) aufgrund unterschiedlicher Wirkflächen entsteht.

4. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach An spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungskolben (6) durchströmt ist.

5. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach An spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft zum Öffnen des Ventils (5) eine elektro magnetisch erzeugte Betätigungskraft ist.

6. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Hochdruckraum (20) und dem zwischen den Ventilen (4) und (5) liegenden Raum eine kapillare Überströmbohrung angeordnet ist.

7. Hydraulisches Ventilspielausgleichselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Zylinderteil (1) und Kolbenteil (2) minde stens ein Dichtring (15) angeordnet ist.