DE19902214A1 - Valve drive built into cylinder head of internal combustion engine, with regulator for input line to maintain constant hydraulic pressure - Google Patents
Valve drive built into cylinder head of internal combustion engine, with regulator for input line to maintain constant hydraulic pressureInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
eingebauten Ventiltrieb mit folgenden Merkmalen:
The invention relates to a valve train installed in a cylinder head of an internal combustion engine with the following features:
- - der Ventiltrieb besteht aus wenigstens einem Gaswechselventil, zumindest einer Schließfeder je Gaswechselventil, einer Abstützung für ein erstes En de der Schließfeder am Zylinderkopf, einer Anlage für ein zweites Ende der Schließfeder am Gaswechselventil, einem Kolben, einem Druckraum für Hydraulikmittel und einer Zuleitung für das Hydraulikmittel,- The valve train consists of at least one gas exchange valve, at least one closing spring per gas exchange valve, one support for a first En de the closing spring on the cylinder head, a system for a second end of the Closing spring on the gas exchange valve, a piston, a pressure chamber for Hydraulic fluid and a supply line for the hydraulic fluid,
- - der Kolben ist zum Verändern eines Abstandes der Anlage relativ zur Ab stützung hydraulisch verlagerbar, wobei die Abstützung auf diesem gela gert ist,- The piston is to change a distance of the system relative to the Ab support hydraulically displaceable, the support on this gela is,
- - der Kolben begrenzt an seiner der Schließfeder abgewandten Stirnseite den Druckraum, welcher Druckraum von der Zuleitung geschnitten ist und - The piston delimits on its end facing away from the closing spring the pressure chamber, which pressure chamber is cut by the supply line and
- - das Gaswechselventil ist von einem elektromagnetisch getriebenen Ak tuator oder mechanisch über zumindest einen Nocken einer Nockenwelle periodisch beaufschlagbar.- The gas exchange valve is from an electromagnetically driven Ak tuator or mechanically via at least one cam of a camshaft periodically loadable.
Ein derartiger Ventiltrieb ist aus der DE-OS 41 29 637 vorbekannt. Nachteilig ist es bei diesem, daß keine Maßnahmen getroffen sind, um insbesondere ei nen Ventilsitzeinschlag, aber auch Bauteiltoleranzen, welcher bzw. welche zu einer Dilatation der Ventilfeder führt bzw. führen, zu kompensieren. Aufgrund der genannten Dilatation über die Betriebsdauer der Brennkraftmaschine hin weg wird die Ventilfeder von Beginn an stärker dimensioniert. Dies erhöht un nötig die Reibung im Ventiltrieb.Such a valve train is previously known from DE-OS 41 29 637. Disadvantageous it is in this that no measures have been taken, in particular to egg valve seat lock, but also component tolerances, which one or which too a dilation of the valve spring leads or lead to compensate. Because of said dilation over the operating life of the internal combustion engine away, the valve spring is dimensioned stronger from the start. This increases us necessary friction in the valve train.
Gleichzeitig sind keine Maßnahmen aus dem als gattungsbildend betrachteten Dokument entnehmbar, wie ein Absinken des dort offenbarten Kolbens als Ab stützung für ein Ende der Ventilfeder bei unzureichendem Hydraulikmitteldruck, beispielsweise aufgrund niedriger Motordrehzahl, geringer Viskosität des Hy draulikmittels oder bei Motorstillstand, verhindert werden soll.At the same time, no measures are considered to be generic Document can be removed, like a sinking of the piston disclosed there as Ab support for one end of the valve spring when the hydraulic fluid pressure is insufficient, for example due to low engine speed, low viscosity of the Hy draulic agent or when the engine is stopped.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is therefore to provide a valve train of the aforementioned type create, in which the disadvantages cited are eliminated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
According to the invention this object is achieved in that
- - der Zuleitung ein Regler zugeordnet ist, welcher Regler einen Druck des Hydraulikmittels in der Zuleitung auf lediglich einen konstanten Sollwert realisiert und- A regulator is assigned to the supply line, which regulator controls a pressure of the Hydraulic fluid in the supply line to only a constant setpoint realized and
- - daß der Kolben oder dessen Abstützung mit einem Axialfreilauf versehen ist, welcher Axialfreilauf derartig mit dem Kolben oder dessen Abstützung verbunden ist, daß er einerseits eine Verlagerung des Kolbens in Richtung einer Verkleinerung eines Abstandes zwischen der Abstützung und Anla ge freigibt und andererseits eine Vergrößerung eines Abstandes zwischen der Abstützung und Anlage sperrt.- That the piston or its support is provided with an axial freewheel is which axial freewheel in such a way with the piston or its support is connected that on the one hand a displacement of the piston in the direction a reduction in the distance between the support and the system ge releases and on the other hand an increase in a distance between the support and system locks.
Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es einfach möglich, die Ventilfe derkraft auf ein Sollmaß einzustellen und auf diesem zu halten. Hierdurch können die unerwünschten Längungen der Ventilfeder, wie sie bisher im Stand der Tech nik zu verzeichnen sind, kompensiert werden.Through these measures according to the invention, it is easily possible to valve the derkraft set to a target size and keep on it. This can the undesirable elongations of the valve spring, as previously in the prior art nik are recorded, are compensated.
Gleichzeitig ist es durch die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen ver hindert, daß der Kolben mit seiner Abstützung bei Motorstillstand und ähnlichem unerwünscht absinkt.At the same time, it is ver through the measures proposed according to the invention prevents the piston with its support when the engine is stopped and the like undesirably drops.
Der Kolben mit seiner Anlage wird dabei über das System solang in Richtung einer Verkleinerung eines Abstands zwischen der Abstützung und Anlage und somit einer Vergrößerung der Kraft der Ventilfeder angehoben, bis die Kraft dieser Ven tilfeder einer Kraft des Hydraulikmitteldrucks gleich ist.The piston with its system is moved towards one over the system Reduction of a distance between the support and the system and thus an increase in the force of the valve spring raised until the force of this Ven tilfeder a force of the hydraulic fluid pressure is equal.
Vorzugsweise soll die Abstützung am Zylinderkopf angehoben werden. Es ist je doch auch möglich, die Anlage der Feder am Ende des Gaswechselventils in ihrer Höhe zu variieren bzw. die Abstützung und Anlage gleichzeitig einzustellen.The support on the cylinder head should preferably be raised. It is ever but also possible to apply the spring at the end of the gas exchange valve in your Vary height or adjust the support and system at the same time.
Vorgesehen kann es sein, das System permanent während der Befeuerung der Brennkraftmaschine nachzustellen. Es sind jedoch vorzugsweise Nachstellzyklen im Abstand von beispielsweise mehreren tausend Kilometern vorgeschlagen. It can be provided that the system is permanently on during the firing of the Adjust the internal combustion engine. However, they are preferably readjustment cycles proposed at a distance of, for example, several thousand kilometers.
In Konkretisierung der Erfindung ist es vorgeschlagen, als Axialfreilauf einen Klemmrollen- bzw. einen Klemmkugelfreilauf bzw. einen Klemmkörperfreilauf aus zuwählen. Vorgesehen sind mehrere umfangsverteilte Rollen oder Kugeln bzw. Klemmkörper. Bei der Verwendung von Klemmkörpern kann auf eine konische Ausbildung wenigstens einer der Klemmbahnen verzichtet werden. Die Klemm bahnen können wahlweise mit einer aufgetragenen Verschleißschutzschicht bzw. aus einem dem Fachmann geläufigen verschleißarmen Werkstoff bestehen.In concrete terms of the invention, it is proposed to use one as an axial freewheel Clamping roller or a clamping ball freewheel or a sprag freewheel to choose. Several circumferentially distributed rollers or balls or Sprags. When using sprags can be tapered Training at least one of the clamping tracks can be dispensed with. The clamp tracks can optionally be applied with an applied wear protection layer or consist of a low-wear material familiar to the expert.
Fertigungstechnisch besonders einfach ist es, wenn, wie erfindungsgemäß vorge schlagen, die Bohrungsfläche des Druckraums zumindest im Bereich der Klemm rollen, -kugeln oder -körper durch ein separates Ringteil gebildet ist. Es kann je doch auch vorgesehen sein, den Druckraum mit dem Ringteil einteilig zu fertigen.It is particularly simple in terms of production technology if, as proposed according to the invention beat the bore area of the pressure chamber at least in the area of the clamp rolls, balls or body is formed by a separate ring part. It can ever but also be provided to manufacture the pressure chamber with the ring part in one piece.
Abdichtmaßnahmen sind Gegenstand eines weiteren Unteranspruchs. Vorge schlagen ist es hiernach, die auf dem Kolben verlaufende Abstützung bzw. den Kolben selbst im Bereich der Mantelflächen mit Profildichtungen wie O-Ringen o. ä. bzw. einer Leckspaltdichtung zu versehen. Somit werden unnötige Hydraulikmittel verluste vermieden.Sealing measures are the subject of a further subclaim. Featured It is then to beat the support running on the piston or the Pistons even in the area of the lateral surfaces with profile seals such as O-rings or the like. or to provide a leak gap seal. This eliminates unnecessary hydraulic fluid avoided losses.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgesehen, die Abstützung als bevorzugt dünnwandiges Blechteil zu fertigen und radial innen und außen mit jeweils einem Axialabschnitt zu versehen. Dieser Axialabschnitt dient insbesondere radial außen gleichzeitig als Leckspaltdichtung in Verbindung mit der Bohrungsfläche des Druckraums. Radial innen kann der Axialabschnitt über ein separates Dichtmittel mit dem Kolben verbunden sein. Der Kolben wiederum selbst ist an seiner inneren Mantelfläche wahlweise über eine Leckspaltdichtung bzw. über eine Profildichtung o. ä. mittelbar gegenüber dem Gaswechselventil bzw. dessen Führung abgedichtet.In a development of the invention, it is provided that the support is preferred to produce thin-walled sheet metal part and radially inside and outside with one each To provide axial section. This axial section serves in particular radially on the outside at the same time as a leakage gap seal in connection with the bore surface of the Pressure chamber. The axial section can be provided radially on the inside using a separate sealant be connected to the piston. The piston itself is on its inside Shell surface optionally via a leakage gap seal or a profile seal or the like indirectly sealed against the gas exchange valve or its guide.
In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, die auf dem Kolben verlaufende Abstützung oder Anlage über ein Lager wie vorzugsweise ein Axiallager gegen über diesem abzustützen. Somit kann das beim Verstellen des Systems bzw. bei Hub des Gaswechselventils von der Schließfeder erzeugte unerwünschte Drehmoment eliminiert werden.In a further development of the invention, it is proposed that the one running on the piston Support or system against a bearing such as preferably against a thrust bearing to support over this. This can be done when adjusting the system or at Stroke of the gas exchange valve generated by the closing spring undesirable Torque are eliminated.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in der Zuleitung, zwi schen dem Regler und dem Druckraum, ein in Reglerrichtung sperrendes Rück schlagventil eingebaut. Dieses schließt dann, wenn sich die mechanischen und hydraulischen Kräfte im System im Gleichgewicht befinden. Das Rückschlagventil unterstützt einerseits die mechanische Haltekraft des Systems und dämpft das System gleichzeitig. Andererseits verhindert dieses Rückschlagventil weitestge hend ein Leerlaufen des Druckraums nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine.According to a further embodiment of the invention, in the feed line, between between the controller and the pressure chamber, a back blocking in the direction of the controller check valve installed. This closes when the mechanical and hydraulic forces are balanced in the system. The check valve supports the mechanical holding power of the system and dampens it System at the same time. On the other hand, this check valve largely prevents an empty running of the pressure chamber after switching off the internal combustion engine.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sollen insbesondere in einem elektromagne tischen Ventiltrieb bzw. einem konventionellen, von Nocken einer Nockenwelle beaufschlagten Ventiltrieb, Anwendung finden. Bei erstgenanntem Ventiltrieb ge lingt es somit besser, die Mittenlage dessen Ankers zu justieren. Somit kann das Bewegungsverhalten des Feder-Masse-Schwingers optimiert werden. Bei zweitge nanntem Ventiltrieb kann die Kraft der entsprechenden Schließfeder über die Be triebsdauer hinweg konstant am unteren möglichen Punkt gehalten werden.The measures according to the invention are intended in particular in an electromagnetic field table valve train or a conventional cam of a camshaft acted upon valve train, find application. With the first named valve train it is therefore better to adjust the center position of its anchor. So that can Movement behavior of the spring-mass transducer can be optimized. At secondary named valve train can the force of the corresponding closing spring on the Be drive duration are kept constant at the lowest possible point.
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrie
ben. Es zeigt die einzige Figur
The invention is expediently described with reference to the drawing. It shows the only figure
- - einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Ventiltrieb mit ei nem Gaswechselventil und Mitteln zum Verkürzen einer Länge einer Schließfeder des Gaswechselventils.- A longitudinal section through a valve train according to the invention with egg Nem gas exchange valve and means for shortening a length of one Closing spring of the gas exchange valve.
Die Figur offenbart einen in einen Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine eingebauten Ventiltrieb 2. Der Ventiltrieb 2 besteht aus einem Gaswechselven til 3. Das Gaswechselventil 3 ist in seiner geschlossenen Position gezeigt, d. h. es liegt mit seinem Ventilteller 4 an einem Sitzring 5 an. In seine Schließrich tung ist das Gaswechselventil 3 über die Kraft einer Schließfeder 6 beauf schlagt. Diese stützt sich an ihrem ersten Ende 7 mittelbar an einer Abstützung 8 gegenüber dem Zylinderkopf 1 ab. An ihrem zweiten Ende 9 ist die Schließ feder 6 an einer Anlage 10 gelagert. Diese Anlage 10 ist fest an einem dem Ventilteller 4 gegenüberliegenden Ende des Gaswechselventils 3 befestigt.The figure discloses a valve train 2 installed in a cylinder head 1 of an internal combustion engine. The valve train 2 consists of a Gaswechselven valve 3 . The gas exchange valve 3 is shown in its closed position, ie it rests with its valve disk 4 on a seat ring 5 . In its closing direction, the gas exchange valve 3 is struck by the force of a closing spring 6 . At its first end 7, this is supported indirectly on a support 8 opposite the cylinder head 1 . At its second end 9 , the closing spring 6 is mounted on a system 10 . This system 10 is fixedly mounted opposite to a valve disc 4 the end of the gas exchange valve. 3
Die Abstützung 8 ist auf einem axial beweglichen Kolben 11 gelagert. Dieser ist hier ringförmig ausgebildet und umschließt das Gaswechselventil 3. Zwischen der Abstützung 8 und dem Kolben 11 verläuft wahlweise ein nicht näher ge zeigtes Axiallager. Dieses verhindert beim Einfedern der Schließfeder 6 ein Wirksamwerden des entstehenden Drehmoments auf die Abstützung 8 und den Kolben 11.The support 8 is mounted on an axially movable piston 11 . This is ring-shaped here and encloses the gas exchange valve 3 . Between the support 8 and the piston 11 optionally runs a not shown ge axial bearing. This prevents the resulting torque acting on the support 8 and the piston 11 when the closing spring 6 is deflected.
Axial unterhalb des Kolbens 11 ist ein Druckraum 13 für Hydraulikmittel ange ordnet. In den Druckraum 13 mündet im Bereich eines Bodens 15 eine Zulei tung 16 für Hydraulikmittel. In die Zuleitung 16 ist ein Rückschlagventil 30 ein gebaut. Dem Rückschlagventil 30 ist entgegen der Fließrichtung des Hydrau likmittels ein Regler 31 zugeordnet. Dieser ist so ausgebildet, daß er die Zu leitung 16 mit einem konstanten Druck an Hydraulikmittel, beispielsweise 2,5 bar, versorgt. Dem Regler 31 wiederum vorgeordnet ist eine Hydraulikmittel pumpe 32. Diese kann auch gleichzeitig der Versorgung sämtlicher Schmier stellen der Brennkraftmaschine mit Hydraulikmittel dienen. Axially below the piston 11 , a pressure chamber 13 for hydraulic fluid is arranged. In the pressure chamber 13 opens in the region of a floor 15 a device 16 for hydraulic fluid. In the feed line 16 , a check valve 30 is built. The check valve 30 is assigned a regulator 31 against the flow direction of the hydraulic medium. This is so designed that it supplies the line 16 with a constant pressure of hydraulic fluid, for example 2.5 bar. Upstream of the controller 31 is a hydraulic fluid pump 32 . This can also serve the supply of all lubrication points of the internal combustion engine with hydraulic fluid.
Der Ventiltrieb 2 ist wahlweise von einem elektromagnetisch getriebenen Ak tuator bzw. zumindest mittelbar von einem Nocken einer Nockenwelle axial oberhalb der Anlage 10 im Hubsinn beaufschlagbar.The valve train 2 can be acted upon either by an electromagnetically actuated actuator or at least indirectly by a cam of a camshaft axially above the system 10 in the stroke direction.
Wie aufgrund des Vorgenannten für den Fachmann einfach erkennbar, ist der Kolben 11 und somit die Abstützung 8 hydraulisch anhebbar. Ein Befüllen des Druckraums 13 mit Hydraulikmittel aus der Zuleitung 16 bewirkt eine Verkür zung eines Abstandes zwischen der Abstützung 8 und der Anlage 10 und somit eine Verkürzung der Schließfeder 6. Mit zunehmender Verkürzung der Schließfeder 6 vergrößert sich deren Federkraft in an sich bekannter Art und Weise progressiv.As can easily be recognized by the person skilled in the art on the basis of the aforementioned, the piston 11 and thus the support 8 can be raised hydraulically. Filling the pressure chamber 13 with hydraulic fluid from the supply line 16 causes a shortening of a distance between the support 8 and the system 10 and thus a shortening of the closing spring 6 . With increasing shortening of the closing spring 6 , its spring force increases progressively in a manner known per se.
Der Kolben 11 ist nach der Erfindung mit einem Axialfreilauf 17 verbunden. Dabei besteht der Axialfreilauf 17 aus einer als erste Klemmbahn 18 gebildeten äußeren Mantelfläche 19 des Kolbens 11. Weiterhin besteht der Axialfreilauf 17 aus einer als zweite Klemmbahn 20 gebildeten Bohrungsfläche 21 des Druckraums 13 (hier mittelbar) und aus umfangsverteilten Klemmkugeln 22. Die zweite Klemmbahn 20 verjüngt sich in Richtung zum Gaswechselventils 3 konisch. Somit ist zwischen den Klemmbahnen 18, 20 ein Klemmspalt 23 her gestellt. Die Bohrungsfläche 21 und somit die zweite Klemmbahn 20 sind hier durch ein separates Ringteil 24 gebildet. Eine innere Mantelfläche 25 des Kol bens 11 ist über ein Dichtmittel 27 wie eine Leckspaltdichtung mittelbar gegen über dem Gaswechselventil 3 geführt.According to the invention, the piston 11 is connected to an axial freewheel 17 . The axial freewheel 17 consists of an outer lateral surface 19 of the piston 11 formed as a first clamping track 18 . Furthermore, the axial freewheel 17 consists of a bore surface 21 of the pressure chamber 13 (here indirectly) formed as a second clamping track 20 and of circumferentially distributed clamping balls 22 . The second clamping track 20 tapers conically in the direction of the gas exchange valve 3 . A clamping gap 23 is thus provided between the clamping tracks 18 , 20 . The bore surface 21 and thus the second clamping track 20 are formed here by a separate ring part 24 . An inner circumferential surface 25 of the piston 11 is guided via a sealant 27 such as a leakage gap seal indirectly against the gas exchange valve 3 .
Die auf dem Kolben 11 verlaufende Abstützung 8 ist als dünnwandiges Blech teil ausgebildet. Sie besitzt radial innen einen Axialabschnitt 26. Dieser ist über einen nicht näher bezeichneten weiteren Bestandteil des Dichtmittels 27 am Kolben 11 befestigt. Der Axialabschnitt 26 geht im Bereich des ersten Endes 7 in einen Horizontalabschnitt 28 über. Unmittelbar auf diesem Horizontalab schnitt 28 ist die Schließfeder 6 mit ihrem ersten Ende 7 abgestützt. Radial außen schließt sich an den Horizontalabschnitt 28 ein weiterer Axialabschnitt 29 an. Dieser weist mit seinem ringförmigen Ende in Richtung zur Anlage 10. The extending on the piston 11 support 8 is formed as a thin-walled sheet metal. It has an axial section 26 radially on the inside. This is fastened to the piston 11 by means of a further component of the sealant 27, which is not specified in any more detail. The axial section 26 merges into a horizontal section 28 in the region of the first end 7 . Immediately on this Horizontalab section 28 , the closing spring 6 is supported with its first end 7 . A further axial section 29 adjoins the horizontal section 28 radially on the outside. With its ring-shaped end, it points towards the system 10 .
Zwischen dem Axialabschnitt 29 und der Bohrungsfläche 21 ist eine weitere Leckspaltdichtung als Dichtmittel 27 gebildet.A further leak gap seal is formed as a sealing means 27 between the axial section 29 and the bore surface 21 .
Wie einleitend schon näher dargelegt, kommt es beispielsweise durch Ein schlag des Ventiltellers 4 am Sitzring 5 während des Betriebes der Brennkraft maschine u. a. Einflüssen zu einer unerwünschten Vergrößerung der Länge der Schließfeder 6 und somit des Abstandes der Abstützung 8 von der Anlage 10. Aufgrund dieses bekannten Nachteils werden die Schließfedern im Stand der Technik mit einer relativ großen Federkraft eingebaut, so daß auch nach länge rer Betriebsdauer der Brennkraftmaschine und erfolgter Dilatation der Schließfedern mit einer ausreichend großen Federkraft zu rechnen ist, wodurch auch bei hohen Drehzahlen der Brennkraftmaschine ein flatterfreier Betrieb der Gaswechselventile erfolgt.As already explained in the introduction, there is, for example, a blow of the valve plate 4 on the seat ring 5 during operation of the internal combustion engine, inter alia, influences to an undesirable increase in the length of the closing spring 6 and thus the distance of the support 8 from the system 10 . Due to this known disadvantage, the closing springs are installed in the prior art with a relatively large spring force, so that even after a longer operating time of the internal combustion engine and after dilation of the closing springs, a sufficiently large spring force can be expected, so that even at high engine speeds, a flutter-free Operation of the gas exchange valves takes place.
Mit den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Maßnahmen wird die Kraft der Schließfeder 6 stets auf dem gewünschten (möglichst niedrigen) Sollwert ge halten. Im Normalzustand befindet sich die Kraft der Schließfeder 6 mit der Kraft des im Druckraum 13 anliegenden geregelten Hydraulikmitteldrucks im Gleichgewicht. Kommt es nun zu den genannten unerwünschten Dilatationen der Schließfeder 6, verringert sich deren Kraft. Da der Regler 31 die Zuleitung 16 stets mit konstantem Druck an Hydraulikmittel versorgt (Solldruck), wird der Kolben 11 mit Abstützung 8 soweit in Richtung zur Anlage 10 verlagert, bis das gewünschte Kräftegleichgewicht wieder hergestellt ist. Die erste Klemmbahn 18 des Kolbens 11 wird somit relativ zu den Klemmkugeln 22 und der zweiten Klemmbahn 20 axial verlagert. Der Axialfreilauf 17 ist dabei so ausgestaltet, daß er aufgrund der Gestaltung seines Klemmspalts 23 in Richtung einer Ver kleinerung des Abstandes der Abstützung 8 zur Anlage 10 frei ist und in entge gengesetzte Richtung seine Sperrwirkung entfaltet.With the measures proposed according to the invention, the force of the closing spring 6 is always kept at the desired (as low as possible) desired value. In the normal state, the force of the closing spring 6 is in equilibrium with the force of the regulated hydraulic medium pressure present in the pressure chamber 13 . If the undesired dilatations of the closing spring 6 now occur, their force is reduced. Since the controller 31 always supplies the supply line 16 with a constant pressure of hydraulic fluid (set pressure), the piston 11 is displaced with the support 8 in the direction of the system 10 until the desired balance of forces is restored. The first clamping track 18 of the piston 11 is thus axially displaced relative to the clamping balls 22 and the second clamping track 20 . The axial freewheel 17 is designed such that it is free due to the design of its clamping gap 23 in the direction of a reduction in the distance between the support 8 to the system 10 and unfolds its locking effect in the opposite direction.
Liegt, beispielsweise im Heißleerlauf der Brennkraftmaschine, ein zum Ver stellen des Kolbens 11 unerwünscht geringer Druck an Hydraulikmittel nach der Hydraulikmittelpumpe 32 an, wird der Kolben 11 mit Abstützung 8 an einem Absinken wirkungsvoll gehindert. Hier kommt der Axialfreilauf 17 mit seinem sich in Ventilrichtung verjüngenden Klemmspalt 23 zum Einsatz.Is, for example, in the hot idling of the internal combustion engine, to set the piston 11 to an undesirably low pressure of hydraulic fluid after the hydraulic fluid pump 32 , the piston 11 is effectively prevented from dropping with support 8 . Here the axial freewheel 17 with its clamping gap 23 tapering in the valve direction is used.
Das Rückschlagventil 30 verhindert zusätzlich ein Leerlaufen des Druckraums 13 an Hydraulikmittel nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine. Zugleich unterstützt die bei geschlossenem Rückschlagventil 30 ansteigende Druckkraft des Hydraulikmittels die mechanische Haltekraft des Axialfreilaufs 17. Das ge samte System wird somit zusätzlich gedämpft. Das Rückschlagventil 30 kann in seine Öffnungsrichtung sehr empfindlich ausgelegt werden, so daß selbst bei geringen Erhöhungen der Länge der Schließfeder 6 das System reagieren kann. The check valve 30 additionally prevents the pressure chamber 13 from running empty of hydraulic medium after the internal combustion engine has been switched off. At the same time, the increasing pressure force of the hydraulic medium when the check valve 30 is closed supports the mechanical holding force of the axial freewheel 17 . The entire system is thus additionally dampened. The check valve 30 can be designed very sensitive in its opening direction, so that the system can react even with small increases in the length of the closing spring 6 .
11
Zylinderkopf
Cylinder head
22nd
Ventiltrieb
Valve train
33rd
Gaswechselventil
Gas exchange valve
44th
Ventilteller
Valve plate
55
Sitzring
Seat ring
66
Schließfeder
Closing spring
77
erstes Ende
first end
88th
Abstützung
Support
99
zweites Ende
second end
1010th
Anlage
investment
1111
Kolben
piston
1212th
Höhenanschlag
Height stop
1313
Druckraum
Pressure room
1414
Stirnseite
Face
1515
Boden
ground
1616
Zuleitung
Supply
1717th
Axialfreilauf
Axial freewheel
1818th
erste Klemmbahn
first clamping track
1919th
äußere Mantelfläche
outer surface
2020th
zweite Klemmbahn
second clamping track
2121
Bohrungsfläche
Bore area
2222
Klemmkugel
Clamping ball
2323
Klemmspalt
Clamping gap
2424th
Ringteil
Ring part
2525th
innere Mantelfläche
inner lateral surface
2626
Axialabschnitt
Axial section
2727
Dichtmittel
sealant
2828
Horizontalabschnitt
Horizontal section
2929
Axialabschnitt
Axial section
3030th
Rückschlagventil
check valve
3131
Regler
Regulator
3232
Hydraulikmittelpumpe
Hydraulic fluid pump
Claims (12)
- - der Ventiltrieb (2) besteht aus wenigstens einem Gaswechselventil (3), zumindest einer Schließfeder (6) je Gaswechselventil (3), einer Abstützung (8) für ein erstes Ende (7) der Schließfeder (6) am Zylinderkopf (1), einer Anlage (10) für ein zweites Ende (9) der Schließfeder (6) am Gaswechsel ventil (3), einem Kolben (11), einem Druckraum (13) für Hydraulikmittel und einer Zuleitung (16) für das Hydraulikmittel,
- - der Kolben (11) ist zum Verändern eines Abstandes der Anlage (10) relativ zur Abstützung (8) hydraulisch verlagerbar, wobei die Abstützung (8) auf diesem gelagert ist,
- - der Kolben (11) begrenzt an seiner der Schließfeder (6) abgewandten Stirnseite (14) den Druckraum (13), welcher Druckraum (13) von der Zu leitung (16) geschnitten ist und
- - das Gaswechselventil (3) ist von einem elektromagnetisch getriebenen Aktuator oder mechanisch über zumindest einen Nocken einer Nocken welle periodisch beaufschlagbar,
- - gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- - der Zuleitung (16) ist ein Regler (31) zugeordnet, welcher Regler (31) ei nen Druck des Hydraulikmittels in der Zuleitung (16) auf lediglich einen konstanten Sollwert realisiert und
- - der Kolben (11) oder dessen Abstützung (8) ist mit einem Axialfreilauf (17) versehen, welcher Axialfreilauf (17) derartig mit dem Kolben (11) oder dessen Abstützung (8) verbunden ist, daß er einerseits eine Verlagerung des Kolbens (11) in Richtung einer Verkleinerung eines Abstandes zwi schen der Abstützung (8) und Anlage (10) freigibt und andererseits eine Vergrößerung eines Abstandes zwischen der Abstützung (8) und Anlage (10) sperrt.
- - The valve train ( 2 ) consists of at least one gas exchange valve ( 3 ), at least one closing spring ( 6 ) per gas exchange valve ( 3 ), a support ( 8 ) for a first end ( 7 ) of the closing spring ( 6 ) on the cylinder head ( 1 ), a system ( 10 ) for a second end ( 9 ) of the closing spring ( 6 ) on the gas exchange valve ( 3 ), a piston ( 11 ), a pressure chamber ( 13 ) for hydraulic fluid and a feed line ( 16 ) for the hydraulic fluid,
- - The piston ( 11 ) is hydraulically displaceable relative to the support ( 8 ) in order to change a distance of the system ( 10 ), the support ( 8 ) being mounted thereon,
- - the piston (11) end face bounded facing away from the closing spring (6) (14) is cut to the pressure chamber (13), which pressure chamber (13) to the line (16) and
- - The gas exchange valve ( 3 ) can be periodically acted upon by an electromagnetically driven actuator or mechanically via at least one cam of a cam shaft,
- - characterized by the following features:
- - The supply line ( 16 ) is assigned a controller ( 31 ), which controller ( 31 ) realizes a pressure of the hydraulic medium in the supply line ( 16 ) to only a constant setpoint and
- - The piston ( 11 ) or its support ( 8 ) is provided with an axial freewheel ( 17 ), which axial freewheel ( 17 ) is connected to the piston ( 11 ) or its support ( 8 ) such that it on the one hand displaces the piston ( 11 ) in the direction of reducing a distance between the support's ( 8 ) and system ( 10 ) releases and on the other hand increases the distance between the support ( 8 ) and system ( 10 ) blocks.
- - daß der Axialfreilauf (17) als Klemmrollen- bzw. Klemmkugelfreilauf ausge bildet ist.
- - That the axial freewheel ( 17 ) is formed as a clamping roller or clamping ball freewheel.
- - daß der Axialfreilauf (17) als Klemmkörperfreilauf ausgebildet ist.
- - That the axial freewheel ( 17 ) is designed as a sprag freewheel.
- - daß der Kolben (11) mit seinem Druckraum (13) das Gaswechselventil (3) ringförmig umschließt,
- - daß der Axialfreilauf (17) aus einer als erste Klemmbahn (18) gebildeten äußeren Mantelfläche (19) des Kolbens (11), einer als zweite Klemmbahn (20) gebildeten Bohrungsfläche (21) des Druckraumes (13) und aus vor zugsweise mehreren Klemmrollen, -kugeln oder -körpern (22) besteht, welche Klemmrollen, -kugeln oder -körper (22) radial zwischen den Klemmbahnen (18, 20) verlaufen.
- - That the piston ( 11 ) with its pressure chamber ( 13 ) surrounds the gas exchange valve ( 3 ) in an annular manner,
- - That the axial freewheel ( 17 ) from an outer jacket surface ( 19 ) formed as a first clamping track ( 18 ) of the piston ( 11 ), a second clamping track ( 20 ) formed bore surface ( 21 ) of the pressure chamber ( 13 ) and from preferably several clamping rollers , balls being mixed therein (22), which clamping rollers, balls or bodies (22) radially between the clamping webs (18, 20) extend.
- - daß, im Fall der Verwendung von Klemmrollen oder -kugeln (22) im Axial freilauf (17), die Mantel- und Bohrungsflächen (19, 21) zumindest im Bewe gungsbereich der Klemmrollen oder -kugeln (22) einen keilförmigen Klemmspalt (23) bilden.
- - That, in the case of the use of pinch rollers or balls ( 22 ) in the axial freewheel ( 17 ), the jacket and bore surfaces ( 19 , 21 ) at least in the movement range of the pinch rollers or balls ( 22 ) a wedge-shaped clamping gap ( 23 ) form.
- - daß die Bohrungsfläche (21) des Druckraumes (13) sich in Richtung zum Gaswechselventil (3) konisch verjüngt, wobei die Mantelfläche (19) des Kolbens (11) zylindrisch gefertigt ist.
- - That the bore surface ( 21 ) of the pressure chamber ( 13 ) tapers in the direction of the gas exchange valve ( 3 ), the outer surface ( 19 ) of the piston ( 11 ) being cylindrical.
- - daß die Bohrungsfläche (21) des Druckraumes (13) zumindest im Bewe gungsbereich der Klemmrollen, -kugeln oder -körper (22) durch ein sepa rates Ringteil (24) gebildet ist.
- - That the bore surface ( 21 ) of the pressure chamber ( 13 ) at least in the movement range of the clamping rollers, balls or bodies ( 22 ) is formed by a separate ring part ( 24 ).
- - daß der Kolben (11) mit seinem Druckraum (13) das Gaswechselventil (3) ringförmig umschließt und
- - daß die auf dem Kolben (11) verlaufende Abstützung (8) bzw. der Kolben (11), bevorzugt an beiden Mantelflächen (19, 25), mit einem Dichtmittel (27) wie wenigstens einer Profildichtung oder einer Leckspaltdichtung dichtend an einer zumindest mittelbar angrenzenden Mantelfläche des Gaswechsel ventils (3) und einer Bohrungsfläche (21) des Druckraumes (13) geführt ist.
- - That the piston ( 11 ) with its pressure chamber ( 13 ) surrounds the gas exchange valve ( 3 ) and
- - That the on the piston ( 11 ) extending support ( 8 ) or the piston ( 11 ), preferably on both lateral surfaces ( 19 , 25 ), with a sealant ( 27 ) such as at least one profile seal or a leak gap seal sealing at least indirectly Adjacent jacket surface of the gas exchange valve ( 3 ) and a bore surface ( 21 ) of the pressure chamber ( 13 ) is guided.
- - daß das Blechteil radial innen mit einem Axialabschnitt (26) am Kolben (11) dichtend befestigt ist, auf der Seite der Schließfeder (6) in einen radial nach außen weisenden Horizontalabschnitt (28) zur unmittelbaren Auflage des ersten Endes (7) der Schließfeder (6) übergeht und radial außen einen weiteren Axialabschnitt (29) besitzt, welcher Axialabschnitt (29) in Richtung zur Schließfeder (6) an der Bohrungsfläche (21) des Druckraumes (13) verläuft.
- - That the sheet metal part is secured radially on the inside with an axial section ( 26 ) on the piston ( 11 ) in a sealing manner, on the side of the closing spring ( 6 ) in a radially outward-pointing horizontal section ( 28 ) for direct support of the first end ( 7 ) of the closing spring ( 6 ) merges and has a further axial section ( 29 ) radially on the outside, which axial section ( 29 ) runs in the direction of the closing spring ( 6 ) on the bore surface ( 21 ) of the pressure chamber ( 13 ).
- - daß in die Zuleitung (16), zwischen dem Regler (31) und dem Druckraum (13), ein in Richtung zum Regler (31) wirksames Rückschlagventil (30) ein gebaut ist.
- - That in the feed line ( 16 ), between the controller ( 31 ) and the pressure chamber ( 13 ), a in the direction of the controller ( 31 ) effective check valve ( 30 ) is built.
- - daß die Abstützung (8) über ein Lager wie vorzugsweise ein Axiallager ge genüber dem Kolben (11) abgestützt ist.
- - That the support ( 8 ) is supported via a bearing such as preferably a thrust bearing ge compared to the piston ( 11 ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19902214A DE19902214A1 (en) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Valve drive built into cylinder head of internal combustion engine, with regulator for input line to maintain constant hydraulic pressure |
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DE19902214A DE19902214A1 (en) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Valve drive built into cylinder head of internal combustion engine, with regulator for input line to maintain constant hydraulic pressure |
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Publication Number | Publication Date |
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DE19902214A1 true DE19902214A1 (en) | 2000-07-27 |
Family
ID=7894903
Family Applications (1)
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DE19902214A Ceased DE19902214A1 (en) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | Valve drive built into cylinder head of internal combustion engine, with regulator for input line to maintain constant hydraulic pressure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19902214A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021124460A1 (en) | 2021-09-22 | 2023-03-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Arrangement for fastening an actuator for actuating a switchable valve contact carrier for a valve train of an internal combustion engine |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5558054A (en) * | 1995-06-07 | 1996-09-24 | Southwest Research Institute | Variable preload system for valve springs |
-
1999
- 1999-01-21 DE DE19902214A patent/DE19902214A1/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5558054A (en) * | 1995-06-07 | 1996-09-24 | Southwest Research Institute | Variable preload system for valve springs |
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DE102021124460A1 (en) | 2021-09-22 | 2023-03-23 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Arrangement for fastening an actuator for actuating a switchable valve contact carrier for a valve train of an internal combustion engine |
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