DE19951098A1 - Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils - Google Patents

Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, das mit mindestens einer Ventilfeder in Schließrichtung belastet ist, die sich über eine Federauflage und eine hydraulische Stelleinheit mit einem in einem Stellzylinder geführten Stellkolben an einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine abstützt, wobei die Federauflage in axialer Richtung verschiebbar ist. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, daß der Stellkolben in seiner momentanen Position mechanisch blockiert ist, wenn der Hydraulikdruck im Stellzylinder unter einen vorgegebenen Wert abfällt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Elektromagnetische Aktuatoren zum Betätigen von Gaswechselven­ tilen besitzen in der Regel zwei Schaltmagnete, einen Öffnungs­ magneten und einen Schließmagneten, zwischen deren Polflächen ein Anker koaxial zu einer Ventilachse verschiebbar angeordnet ist. Der Anker wirkt direkt oder über einen Ankerstößel auf einen Ventilschaft des Gaswechselventils. Bei Aktuatoren nach dem Prinzip des Massenschwingers wirkt ein vorgespannter Federmechanismus auf den Anker. Als Federmechanismus dienen meist zwei vorgespannte Ventilfedern, von denen eine obere Ventilfeder das Gaswechselventil in Öffnungsrichtung und eine untere Ventilfeder in Schließrichtung belastet. Bei nicht erregten Magneten wird der Anker durch die Ventilfedern in einer Gleichgewichtslage zwischen den Magneten gehalten. Die Ventilfedern können gemeinsam auf einer Seite oder jeweils getrennt voneinander auf beiden Seiten des Aktuators angeordnet sein.
Wird der Aktuator beim Start aktiviert, wird entweder der Schließmagnet oder der Öffnungsmagnet kurzzeitig übererregt oder der Anker mit einer Anschwingroutine mit seiner Resonanz­ frequenz angeregt, um aus der Gleichgewichtslage angezogen zu werden. In geschlossener Stellung des Gaswechselventils liegt der Anker an der Polfläche des erregten Schließmagneten an und wird von diesem gehalten. Der Schließmagnet spannt die in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder weiter vor.
Um das Gaswechselventil zu öffnen, wird der Schließmagnet ausgeschaltet und der Öffnungsmagnet eingeschaltet. Die in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus, so daß dieser von dem Öffnungsmagneten angezogen wird. Der Anker schlägt an die Polfläche des Öffnungsmagneten an und wird von dieser festge­ halten. Um das Gaswechselventil wieder zu schließen, wird der Öffnungsmagnet ausgeschaltet und der Schließmagnet eingeschal­ tet. Die in Schließrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus zum Schließmagne­ ten. Der Anker wird vom Schließmagneten angezogen, schlägt auf die Polfläche des Schließmagneten auf und wird von diesem fest­ gehalten. Beide Ventilfedern sind soweit vorgespannt, daß sich der Anker bei stromlosen Schaltmagneten auf eine annähernd mittlere Lage zwischen den Polflächen der Schaltmagnete ein­ stellt und daß gleichzeitig in bzw. kurz vor der Schließstel­ lung des Gaswechselventils eine Restschließkraft von der un­ teren Ventilfeder auf das Gaswechselventil wirkt.
Von Beginn an nicht berücksichtigte oder sich über der Zeit verändernde Größen, wie beispielsweise Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile, Wärmedehnungen unterschiedlicher Materi­ alien, durch Fertigungstoleranzen differierende Federsteifig­ keiten der oberen und der unteren Ventilfeder sowie Setzer­ scheinungen durch Alterung der Ventilfedern usw., können dazu führen, daß die Ventilfedern mit einer unterschiedlichen oder sich ändernden Kräften auf das Gaswechselventil wirken und die durch die Ventilfedern bestimmte Gleichgewichtslage nicht mit einer energetischen Mittenlage zwischen den Polflächen überein­ stimmt bzw. nicht eine vorbestimmte Position aufweist. Ferner können derartige Größen und Verschleiß an den Ventilsitzen dazu führen, daß der Anker an der Polfläche des Schließmagneten nicht mit einer ausreichenden Schließkraft anliegt oder bereits anliegt, bevor das Gaswechselventil vollständig schließt. Heiße Brenngase, die über unzureichend schließende Ventile abströmen, zerstören die Ventilsitze.
Andererseits ist es durch unterschiedliche Wärmedehnungen mög­ lich, daß der Anker bei geschlossenem Gaswechselventil nicht mehr vollständig an der Polfläche des Schließmagneten zum An­ liegen kommt, so daß der Energiebedarf des Schließmagneten und die Schließkraft stark zunehmen. Dies hat einen erhöhten Ver­ schleiß der Ventilsitze zur Folge. Ferner ist mit diesem Vorgang in der Regel ein reduzierter Öffnungshub des Gaswech­ selventils verbunden, so daß die Drosselverluste beim Ladungs­ wechsel zunehmen und sich der Wirkungsgrad verschlechtert. Ferner verschleißen die Ventilsitze übermäßig, wenn die Schließkraft und damit der Aufprall des Ventils auf den Ventil­ sitz zu groß sind. Es wäre wünschenswert, wenn die Kraft der Ventilfeder in engen Grenzen definiert werden könnte und über der Betriebsdauer und Lebensdauer gleich bliebe.
Bei Gaswechselventilen, die über eine Nockenwelle betätigt und dabei von einer in Schließrichtung wirkenden Ventilfeder ge­ schlossen werden, können Wärmedehnungen, Sitzringeinschlag, Setzerscheinungen durch Alterung der Ventilfeder usw. ebenfalls dazu führen, daß das Gaswechselventil unzureichend schließt und verschleißt.
Aus der DE 197 02 458 A1 ist ein elektromagnetischer Aktuator für ein Gaswechselventil mit einem Ventilspielausgleich be­ kannt. Auf den Aktuator, der in einem im Zylinderkopf axial verschiebbaren Gehäuse untergebracht ist, wirkt zu beiden Sei­ ten jeweils eine Ventilfeder, von denen sich eine unmittelbar am Zylinderkopf abstützt und über einen Ventilschaft Druckkräf­ te auf einen Ankerstößel überträgt, während die andere am an­ deren Ende des Ankerstößels angeordnet ist und sich über das Gehäuse und eine Stelleinheit am Zylinderkopf abstützt, die als Ventilspielausgleich dient. Die Stelleinheit ist an der Druck­ ölversorgung der Brennkraftmaschine angeschlossen und wird mit einem Öldruck von etwa 0,5 bis 1 bar beaufschlagt. Sie ver­ stellt das Gehäuse des Aktuators während der Schließstellung in Richtung des Gaswechselventils, bis der Ankerstößel spielfrei am Ventilschaft anliegt. Dadurch ist gewährleistet, daß während des Betriebs der Brennkraftmaschine immer ein gleichmäßiger Stelldruck zur Verfügung steht. Dabei wirkt die Stellkraft der Stelleinheit der Restschließkraft der unteren Ventilfeder ent­ gegen, so daß diese entsprechend stärker dimensioniert werden muß. Beim Öffnungshub des Gaswechselventils wird der Zufluß zur Stelleinheit durch ein Rückschlagventil blockiert. Das Aktua­ torgehäuse kann sich dann über die Stelleinheit am Zylinderkopf abstützen.
Aus der DE 26 13 484 A1 ist eine Ventilsteuerung für Brenn­ kraftmaschinen bekannt, bei der ein Gaswechselventil in Rich­ tung auf seine Schließlage durch eine Ventilfeder belastet. Eine Nockenwelle betätigt das Gaswechselventil entgegen der Vorspannung der Ventilfeder. Die Vorspannung kann in Abhängig­ keit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine verändert werden, indem sich die Ventilfeder gehäuseseitig über einen hydraulisch beaufschlagbaren Kolben abstützt. Somit entspricht die Vorspan­ nung der Ventilfeder dem jeweiligen Hydraulikdruck. Die Vor­ spannung kann in Abhängigkeit vom Schmieröldruck der Maschine verändert werden.
Aus der DE 41 29 637 A1 ist eine ähnliche Einrichtung zur Än­ derung der Federkraft einer Ventilfeder eines Gaswechselventils bekannt, das über einen Tassenstößel von einer Nockenwelle be­ tätigt wird. Eine oder mehrere koaxial zueinander angeordnete, gegenläufige Ventilfedern stützen sich auf einem Ringkolben einer Stelleinheit ab, der in einem Ringzylinder geführt ist. Der Ringzylinder wird mit Drucköl über ein Rückschlagventil beaufschlagt, z. B. mit dem Öl aus dem Schmierkreislauf der Brennkraftmaschine. Ein Drosselspalt zwischen dem Ringkolben und dem Ringzylinder sorgt dafür, daß der Druck im Ringzylinder langsam abfallen kann. Auf der Druckseite des Ringkolbens ist schließlich eine Schraubenfeder angeordnet, die die axiale Bewegung des Ringkolbens unterstützt.
Bei den bekannten hydraulischen Stelleinheiten fällt wähtend des Stillstands der Brennkraftmaschine der Druck im Stellzylin­ der ab, so daß die durch den Hydraulikdruck definierte Vorspan­ nung der Ventilfeder verloren geht und erst wieder beim Neu­ start der Brennkraftmaschine aufgebaut werden muß. Das gleiche geschieht, wenn der Versorgungsdruck des Stellzylinders ab­ fällt.
Ferner ist aus der EP 0 471 614 A1 eine Betätigungsvorrichtung für ein Gaswechselventil mit einem Elektromagnetischen Aktuator bekannt. Eine in Schließrichtung des Gaswechselventils wirkende Ventilfeder stützt sich am Magnetjoch eines Öffnungsmagneten ab, der über eine mechanische Stelleinheit auf einen Schließ­ magneten zu verstellt werden kann. Dadurch wird gleichzeitig mit dem Hub des Gaswechselventils die Vorspannung der Ventilfe­ der verändert, die das Gaswechselventil in Schließrichtung be­ lastet. Zwar ist eine Verstellung während einer Stillstandspha­ se der Brennkraftmaschine nicht zu befürchten, aber es ist schwer, eine bestimmte Federvorspannung einzustellen oder einzuhalten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungs­ bildenden Vorrichtung die Vorspannung der Ventilfeder im Still­ stand der Brennkraftmaschine oder bei Unterbrechung der Druck­ ölversorgung der Stelleinheit beizubehalten. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach der Erfindung ist der Stellkolben in seiner momentanen Position mechanisch blockiert, wenn der Hydraulikdruck im Stellzylinder unter einen vorgegebenen Wert abfällt. Steigt der Druck über den vorgegebenen Wert wieder an, wird die Blockie­ rung gelöst und die Ventilfeder kann sich entsprechend dem Hydraulikdruck auf die gewünschte Vorspannung einstellen.
Um den Stellkolben zu blockieren, ist nach einer Ausgestaltung der Erfindung mindestens ein Klemmkörper vorgesehen, den ein Federelement in die Blockierstellung drückt, während der Hy­ draulikdruck in Entsperrichtung entgegen der Kraft der Feder direkt oder indirekt auf den Klemmkörper wirkt. Dabei ist das Federelement so bemessen, daß der Klemmkörper oberhalb eines vorgegebenen Wertes des Hydraulikdrucks entsperrt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung bildet der Stellkolben an seinem Umfang mit dem Stellzylinder einen Ring­ spalt, der sich in Entsperrichtung mindestens in einem Teilbe­ reich des Umfangs konisch erweitert. In die konische Erweite­ rung drückt die Feder den Klemmkörper, der ein Federring mit einem entsprechenden Klemmkonus sein kann. Der Winkel, den die Wirkflächen des Klemmkonus einschließen, ist auf die Feder so abgestimmt, daß eine ausreichende Klemmwirkung erzeugt wird. Die Klemmkörper können auch mehrere keilförmige Elemente sein, die z. B. in Längsnuten geführt sind und mit entsprechenden Keilflächen in den konischen Spalt gedrückt werden, so daß eine Klemmwirkung zwischen dem Stellzylinder und dem Stellkolben entsteht. Der Hydraulikdruck schiebt den bzw. die Klemmkörper direkt oder indirekt entgegen der Kraft der Feder in den sich erweiternden Teil des Ringspalts zurück, so daß der Stellkolben im Stellzylinder wieder axial frei beweglich ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Stell­ kolben als Ringkolben ausgebildet der in einem Ringzylinder mit einer koaxialen Trennwand angeordnet ist an der Klemmkörper zum Stellkolben hin kippbar gelagert sind. Eine Feder drückt die Klemmkörper auf der einen Seite des Kipplagers gegen eine Um­ fangsfläche des Stellkolbens, während der Hydraulikdruck über einen Entsperrkolben entgegen der Kraft der Feder auf der ande­ ren Seite des Kipplagers auf die Klemmkörper wirkt und diese in eine Entsperrstellung kippt. Hierzu weist der Entsperrkolben Schrägflächen auf, an denen die Klemmkörper anliegen. Fällt der Systemdruck ab, wird der Entsperrkolben durch die Feder über die Klemmkörper und die Schrägflächen in seine Ausgangslage zurückgeschoben. Gleichzeitig gelangen die Klemmkörper wieder in ihre Sperrstellung.
Zur Reduzierung der Teilevielfalt ist es vorteilhaft, die Fe­ derauflage einstückig mit dem Stellkolben auszuführen.
Schließlich ist bei einer Ausgestaltung der Erfindung der Stellkolben durch eine Ausgleichsfeder unterstützt. Diese bringt einen Teil der Stellkraft auf, so daß einerseits für die Verstellung ein geringerer Hydraulikdruck erforderlich ist und andererseits kleinere Klemmkräfte ausreichen um den Stellkolben in seiner Stellung zu halten.
Die Ausgleichsfeder und der Stellkolben können achsparallel zueinander und zur Ventilfeder angeordnet sein und zwar so, daß ihre resultierende Stellkraft koaxial zur Ventilfeder verläuft, wenn der Hydraulikdruck oberhalb eines gegebenen Werts liegt, und daß die resultierende Stellkraft achsparallel verläuft, wenn der Hydraulikdruck unter dem vorgegebenen Wert liegt, so daß zusammen mit der Ventilfeder ein Kippmoment auf den Stell­ kolben ausgeübt wird, sobald der Hydraulikdruck einen vorgege­ benen Wert unterschreitet. Durch die Kippbewegung verklemmt der Stellkolben im Stellzylinder, und die Blockierstellung wird erst wieder gelöst, wenn der Hydraulikdruck den vorgegebenen Wert übersteigt. Die Klemmwirkung kann durch einen schmalen Bund am Umfang des Stellkolbens verstärkt werden.
Zweckmäßigerweise ist in der Zuleitung des Hydraulikmittels ein Magnetventil vorgesehen, das in stromlosen Zustand die Zulei­ tung sperrt. Damit ist der Stellzylinder zunächst hydraulisch verriegelt, wenn die Brennkraftmaschine stillgesetzt wird. Bei kurzen Stillstandsphasen reicht die hydraulische Verriegelung aus, wobei der Hydraulikdruck nur langsam über die Dichtspalte abfallen und sich die Stelleinheit entleeren kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ fihdung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthal­ ten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinn­ vollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungs­ gemäße Vorrichtung,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Stelleinheit 10 in Fig. 1,
Fig. 3 eine Variante zu Fig. 2,
Fig. 4 eine weitere Variante zu Fig. 2 und
Fig. 5 eine weitere Variante zu Fig. 2.
In einem Zylinderkopf 1 ist ein Gaswechselventil 2 mit seinem Ventilschaft 6 axial beweglich geführt. Es liegt mit seinem Ventilteller 3 an einem Ventilsitzring 5 an und verschließt somit einen Gaswechselkanal 4, dessen Mündung von dem Ventil­ sitzring 5 gebildet wird. Eine Ventilfeder 7 hält das Gaswech­ selventil 2 in einer geschlossenen Stellung, indem sie den Ventilschaft 6 über einen Federteller 8 belastet und sich andererseits über eine Federauflage 9 bzw. 39 über eine hydrau­ lische Stelleinheit 10 am Zylinderkopf 1 abstützt.
In der Fig. 2 ist die Stelleinheit 10 detaillierter darge­ stellt, während die Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 Stelleinheiten 11, 12 und 13 als Varianten zur Stelleinheit 10 darstellen. In den unterschiedlichen Ausführungen sind gleich wirkende Teile, wie z. B. der Ventilschaft 6, die Ventilfeder 7 usw., in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die Stelleinheit 10 besitzt einen Stellkolben 14, der koaxial zum Ventilschaft 6 und der Ventilfeder 7 angeordnet ist und sich in einem Stellzylinder 18 axial verschiebbar bewegt. Dem Stellzylinder 18 wird über eine Zuleitung 22 Hydrauliköl zu­ geführt, z. B. kann als Hydrauliköl das Schmieröl der Brenn­ kraftmaschine dienen. Ferner ist im Stellzylinder 18 eine Aus­ gleichsfeder 42 untergebracht, durch die ein Teil der Stell­ kraft aufgebracht wird. Dadurch kann der Hydraulikdruck, durch den eine definierte Vorspannung der Ventilfeder 7 erzielt wird geringer gehalten werden.
Der Stellkolben 14 bildet zur Ventilfeder 7 hin einen sich konisch erweiternden Ringspalt 26, in dem ein Klemmkörper 24 in Form eines Klemmrings angeordnet ist. Der Klemmkörper 24 be­ sitzt Wirkflächen 47, 48, die einen gleichen Winkel einschlie­ ßen wie die Umfangsfläche des Stellkolben 14 und die Mantelflä­ che des Stellzylinders 18. Federn 25 drücken den Klemmkörper 24 zwischen den Stellkolben 14 und den Stellzylinder 18 und klemmen ihn fest, sobald der Hydraulikdruck im Stellzylinder 18 einen vorgegebenen Wert unterschreitet. Die Federn 25 können einzelne, auf dem Umfang verteilte Schraubenfedern sein oder Federn, die den Stellkolben umgeben. Sie stützen sich an der Federauflage 9 ab.
Die Zuleitung 22 des Hydrauliköls führt über den Ringspalt 26 zu dem Druckraum des Stellzylinders 18, und zwar zwischen den Klemmkörper 24 und einer Dichtung 23, die zwischen dem Stell­ kolben 14 und dem Stellzylinder 18 angeordnet ist. Steigt der Hydraulikdruck über den vorgegebenen Wert an, wird der Klemm­ körper 24 entgegen der Kraft der Federn 25 zurückgeschoben und gibt den Stellkolben frei, so daß dieser sich axial frei be­ wegen kann und entsprechend dem Hydraulikdruck die Ventilfeder 7 vorspannt.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist ein Stellkolben 15 als Ringkolben ausgebildet, der in einem ringförmigen Stellzylinder 19 axial verschiebbar ist wobei eine Trennwand 30 die innere Wand des Stellzylinders 19 bildet. Das Hydrauliköl wird über eine Zuleitung 31 und ein Rückschlagventil 32 zugeführt, so daß der Stellkolben 15 die Ventilfeder 7 über die Federauflage 39 entsprechend der Höhe des Hydraulikdrucks vorspannt.
An der Trennwand 30 sind Klemmkörper 33 in Kipplage 44 gelagert sie werden auf der einen Seite des Kipplagers 44 von einer Spreizfeder 35 belastet, während sie sich an der anderen Seite vom Kipplager 44 an einer Schrägen 36 eines Entsperrkolbens 37 abstützen. Die Kontaktfläche des Klemmkörpers 33 an dem Ent­ sperrkolben 37 ist zweckmäßigerweise der Schrägen 36 angepaßt. Der Entsperrkolben 37 wird in gleicher Weise wie der Stellkol­ ben 15 vom Hydraulikdruck beaufschlagt. Nimmt der Hydraulik­ druck einen vorgegebenen Wert an, drückt der Entsperrkolben 37 über die Schräge 36 den Entsperrkörper 33 in die Entsperrstel­ lung, während in dem Fall, wenn der Hydraulikdruck den vorgege­ benen Wert unterschreitet oder kein Druck vorhanden ist die Spreizfeder 35 die Klemmkörper 33 in die Sperrstellung gegen die Innenwand des Ringkolbens 15 drückt und somit den Stellkol­ ben 15 blockiert.
Die Stelleinheit 12 nach Fig. 4 unterscheidet sich von der Stelleinheit 10 nach Fig. 2 dadurch, daß die Klemmkörper 28 im Druckraum eines Stellzylinders 20 angeordnet sind und durch Fe­ dern 29 belastet werden. Der Klemmkörper 28 der als Klemmring mit Wirkflächen 45, 46 ausgebildet sein kann oder aus mehren Teilen besteht, die in Nuten geführt sind, wird durch die Fe­ dern 29 in einen sich in Entsperrichtung erweiternden Ringspalt 27 gedrückt. Der Zulauf 22 des Hydrauliköls erfolgt über die Klemmkörper 28, so das diese bei Druckbeaufschlagung zurückge­ schoben werden und sich der Stellkolben 16 in Stellrichtung frei bewegen kann. Fällt der Hydraulikdruck unter einen vorge­ gebenen Wert, wird der Stellkolben 16 durch die Klemmkörper 28 in seiner Position gehalten.
Bei der Stelleinheit 13 nach Fig. 5 ist eine Ausgleichsfeder 49 und ein Stellkolben 17 mit einem Stellzylinder 21 axparallel zum Ventilschaft 6 angeordnet. Dabei ist die Ausgleichsfeder 49 so auf den Stellkolben 17 abgestimmt, daß die resultierende Stellkraft aus der Federkraft 50 und der Kraft 51 des Stellkol­ bens 17 koaxial zum Ventilschaft 6 liegt, so daß im Zusammen­ wirken mit einer Kraft 52 der Ventilfeder 7 keine nennenswerten Kippmomente auftreten. Fällt der Hydraulikdruck im Druckraum des Stellzylinders 21 unter einen vorgegebenen Wert, verschiebt sich das Kräftegleichgewicht dahingehend, das ein Kippmoment auf den Stellkolben 17 wirkt und dieser im Stellzylinder 21 verklemmt wird. Die Klemmwirkung wird durch einen Bund 43 am Umfang des Stellkolbens 17 verstärkt. Mit zunehmenden Hydrau­ likdruck wird das Kippmoment abgebaut, so daß oberhalb eines vorgegebenen Hydraulikdrucks die Federvorspannung der Ventilfe­ der 7 wieder entsprechend eingestellt werden kann.
In einer Zuleitung 40 des Stellzylinders 21 ist ein ansteuerba­ res Magnetventil 41 vorgesehen, das im stromlosen Zustand die Zuleitung 40 sperrt. Dadurch wird im Stillstand der Brennkraft­ maschine der Stellzylinder 21 hydraulisch blockiert. Bei kurzen Betriebspausen kann das Druckniveau im Stellzylinder 21 gehal­ ten werden, ohne daß die mechanische Verriegelung wirkt und der Druck beim Neustart der Brennkraftmaschine wieder aufgebaut werden muß.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, das mit mindestens einer Ventilfeder in Schließrichtung belastet ist, die sich über eine Federauflage und eine hydraulische Stelleinheit mit einem in einem Stellzy­ linder geführten Stellkolben an einem Zylinderkopf der Brenn­ kraftmaschine abstützt, wobei die Federauflage in axialer Richtung verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (14, 15, 16, 17) in seiner momentanen Position mechanisch blockiert ist, wenn der Hydraulikdruck im Stellzy­ linder (18, 19, 20, 21) unter einen vorgegebenen Wert abfällt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Klemmkörper (24, 28, 33) vorgesehen ist, den ein Federelement (25, 29, 35) in die Blockierstellung drückt, und der Hydraulikdruck in Entsperrichtung entgegen der Kraft des Federelements (25, 29, 35)direkt oder indirekt auf den Klemm­ körper (24, 28, 33) wirkt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben(14, 16) an seinem Umfang mit dem Stellzy­ linder (18, 20) einen Ringspalt (26, 27) bildet, der sich in Entsperrichtung mindestens in einem Teilbereich des Umfangs konisch erweitert und in dem der Klemmkörper (24, 28) mit entsprechenden konischen Flächen (45, 46, 47, 48) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (15) als Ringkolben ausgebildet ist, der in einem Ringzylinder (19) mit einer koaxialen Trennwand (30) angeord­ net ist, an der Klemmkörper (33) zum Stellkolben (15) hin kippbar gelagert sind, wobei eine Feder (35) die Klemmkörper (33) gegen eine Umfangsfläche (34) des Stellkolbens (15) drückt und der Hydraulikdruck die Klemmkörper (33) über einen Entsperrkolben (37) entgegen der Kraft der Feder (35)in die Entsperrstellung kippt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Klemmkörper (33) unter der Belastung der Feder (35) auf der dem Entsperrkolben (37) zugewandten Seite eines Kippla­ gers (44) an einer Schrägen (36) am Entsperrkolben (37) abstüt­ zen.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Federauflage (9, 39) einstückig mit dem Stellkolben (16, 17) ausgeführt ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung des Stellkolbens (14, 17) eine Ausgleichsfeder (42, 49) auf die Federauflage (9, 39) wirkt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ausgleichsfeder (42) achsparallel zum Stellkolben (17) angeordnet und so auf den Stellkolben (17) abgestimmt ist, daß die resultierende Stellkraft im wesentlichen koaxial zur Ventilfeder (7) verläuft, wenn der Hydraulikdruck im Stellzy­ linder (21) oberhalb des vorgegebenen Werts liegt, und achsparallel verläuft, wenn der Hydraulikdruck unter den vorgegebenen Wert abfällt, so daß der Stellkolben (17) kippt und verklemmt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellkolben (17) am Umfang einen Bund (43) aufweist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Zuleitung (40) des Hydrau­ likmittels ein Magnetventil (41) vorgesehen ist.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129637A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Schaeffler Waelzlager Kg Einrichtung zur aenderung der federkraft einer ventilfeder
DE19805177A1 (de) * 1998-02-10 1999-08-26 Daimler Chrysler Ag Betätigungsvorrichtung mit einem elektromagnetischen Aktuator für ein Gaswechselventil und Verfahren hierzu

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2613484A1 (de) * 1976-03-30 1977-10-06 Daimler Benz Ag Ventilsteuerung fuer brennkraftmaschinen
FR2665926B1 (fr) * 1990-08-17 1994-07-01 Renault Dispositif d'actionnement pour soupape notamment dans un moteur a combustion interne.
DE29604946U1 (de) * 1996-03-16 1997-07-17 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Elektromagnetischer Aktuator für ein Gaswechselventil mit Ventilspielausgleich

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4129637A1 (de) * 1991-09-06 1993-03-11 Schaeffler Waelzlager Kg Einrichtung zur aenderung der federkraft einer ventilfeder
DE19805177A1 (de) * 1998-02-10 1999-08-26 Daimler Chrysler Ag Betätigungsvorrichtung mit einem elektromagnetischen Aktuator für ein Gaswechselventil und Verfahren hierzu

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