DE202009009906U1

DE202009009906U1 - Hydraulischer Ventilspielausgleich für einen vollvariablen Ventiltrieb

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Publication number: DE202009009906U1
Application number: DE202009009906U
Authority: DE
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Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2009-12-10
Anticipated expiration: 2019-07-22

Abstract

Vollvariabler Ventiltrieb (2) zur Betätigung eines Ventils (70), umfassend
– ein erstes Antriebsmittel (16), das um eine erste Rotationsachse (14) drehbar ist,
– ein Pleuel (30), mit einem ersten Pleuelgelenk (34) und einem zweiten Pleuelgelenk (36), und
– ein Führungselement (60) zum Führen des Pleuels, das um eine Führungsachse (66) schwenkbar ist, wobei
das Pleuel (30) mit seinem ersten Pleuelgelenk (34) am ersten Antriebsmittel (16) angelenkt ist und
das Pleuel (30) mit seinem zweiten Pleuelgelenk (36) am Führungselement (60) angelenkt ist, und wobei die Position der ersten Rotationsachse (14) veränderbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshebelachse (66) nicht ortsfest im Zylinderkopf gelagert ist, sondern mittels eines hydraulischen Abstützelementes (93) verschiebbar im Motorzylinderkopf gelagert ist (1).

Description

Bei der Anordnung des variablen Ventiltriebs, wie dargestellt in EP 1875047 , ist die Führungshebelachse (66) geometrisch starr im Zylinderkopf gelagert. Daher muss das nötige Spiel, um Wärmeausdehnung und Verschleiß der Bauteile zu kompensieren, mittels der Einstellelemente (71) auf einen festen Wert voreingestellt werden. Dies bedingt feste Wartungsintervalle, da sich dieses für den Motorbetrieb notwendige Spiel über die Motorlaufzeit verändert und durch Verschleiß, insbesondere zwischen dem Ventil (70) und (70') und dem Ventilsitz (76), eine Nachjustierung benötigt. Um diese Nachjustierung zu vermeiden wird bei dieser Erfindung an Stelle der ortsfesten Lagerung der Führungshebelachse (66) ein hydraulisches Abstützelement (93) und (93') verwendet, welches Änderungen durch Wärme oder Verschleiß selbsttätig ausgleichen kann, und daher eine manuelle Nachjustierung des Ventilspiels überflüssig macht.
Das Ausführungsbeispiel für einen hydraulischen Ventilspielausgleich an der Anordnung nach EP 1875047 ist in 1 und 2 dargestellt. Die Anordnung besteht aus einem Ventiltrieb nach EP 1875047 , wobei sich die Führungshebelachse (66) an einem hydraulischen Abstützelement (93) und (93') zum Zylinderkopf hin abstützt. Die Führungsachse (66) wird dabei formschlüssig in einem Aufnahmeelement (94) und (94') gelagert. Dieses Aufnahmeelement (94) und (94') wird als Bestandteil des hydraulischen Abstützelementes (93) und (93') oder als separates Teil ausgeführt, welches in direktem Kontakt zum Abstützelement (93) und (93') steht. In einer weiteren Variante wird das Aufnahmeelement (94) und (94') so ausgeführt, dass dieses direkt im Zylinderkopf in seiner Achsrichtung verschiebbar gelagert ist, und damit Querkräfte zur Achsrichtung des hydraulischen Abstützelementes (93) und (93'), eingeleitet vom Führungselement (60), aufnimmt.
Das hydraulische Abstützelement (93) und (93') stützt sich auf der der Führungshebelachse (66) abgewandten Seite direkt im Zylinderkopf ab und wird mittels hydraulischer Motoröldruckbeaufschlagung in Richtung Führungshebelachse (66) vorgespannt. Dadurch wird ein Spiel zwischen der Rolle/Drückelement (40) und (40') und dem Hebel/Übertragungselement (50) und (50') zuverlässig über alle Betriebszustände vermieden.
Um eine ständige Gegenkraft zum hydraulischen Motoröldruck im Abstützelement (93) und (93') zu haben ist es notwendig, dass das Übertragungselement (50) und (50') verlängert wird ((95) in 1), damit das Drückelement (40) und (40') ständigen Kontakt zum Übertragungselement (50) und (50') in allen Betriebszuständen hat. Bei der Anordnung nach EP 1875047 ist bei kleinen Ventilhüben das Drückelement (40) und (40') teilweise ohne direkten Kontakt zum Übertragungselement (50) und (50'). Durch die Verlängerung (95) am Übertragungselement (50) und (50') entfällt die Hebelhaltefeder (58), wie in EP 1875047 dargestellt.
Werden die Ventile (70) und (70') entgegen der Ventilfeder (72) und (72') betätigt, übt das Führungselement (60) auf das Abstützelement (93) und (93') eine Druckkraft aus. Da diese Druckkraft erheblich größer ist als die Gegenkraft durch den hydraulischen Druck durch den Motoröldruck, ist das Abstützelement mit einem Rückschlagventil versehen. Die Funktionsweise eines solchen Elements ist z. B. in dem Gebrauchsmuster 29501819.4 beschrieben.
Um eine fliegende Lagerung der Führungshebelachse (66) zu vermeiden, werden zwei Abstützelemente (93) und (93') und gegebenenfalls zwei Aufnahmeelemente (94) und (94') benötigt (2). Dies bedingt daher, dass beim Erstzusammenbau des Motors die beiden Hebel/Übertragungselemente mittels der Einstellelemente (71) auf dasselbe Höhenniveau bezüglich der Konturfläche (54) eingestellt werden müssen. Da während der Motorlaufzeit der Verschleiß an beiden Ventilen innerhalb eines Motorzylinders gleich ist, kann dann zuverlässig der Ventilspielausgleich an beiden Ventilen (70) und (70') erfolgen.
Mit der Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

• Der Ventiltrieb ist einfach und leicht in jeden Motor einzubauen
• Toleranzen durch Wärmeausdehnung und Verschleiß werden ausgeglichen
• Sehr gute Laufruhe durch Eliminierung des Ventilspiels mittels hydraulischen Abstützelementen
• Verwendung von handelsüblichen hydraulischen Abstützelementen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- EP 1875047 [0001, 0002, 0002, 0004, 0004]
- DE 29501819 U [0005]

Claims

Vollvariabler Ventiltrieb (2) zur Betätigung eines Ventils (70), umfassend – ein erstes Antriebsmittel (16), das um eine erste Rotationsachse (14) drehbar ist, – ein Pleuel (30), mit einem ersten Pleuelgelenk (34) und einem zweiten Pleuelgelenk (36), und – ein Führungselement (60) zum Führen des Pleuels, das um eine Führungsachse (66) schwenkbar ist, wobei das Pleuel (30) mit seinem ersten Pleuelgelenk (34) am ersten Antriebsmittel (16) angelenkt ist und das Pleuel (30) mit seinem zweiten Pleuelgelenk (36) am Führungselement (60) angelenkt ist, und wobei die Position der ersten Rotationsachse (14) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshebelachse (66) nicht ortsfest im Zylinderkopf gelagert ist, sondern mittels eines hydraulischen Abstützelementes (93) verschiebbar im Motorzylinderkopf gelagert ist (1).
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass pro Motorzylinder/Führungshebel (66) zwei hydraulische Abstützelemente (93) und (93') angeordnet werden, bevorzugt je ein Abstützelement links und rechts des Führungshebels (66) (2).
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshebelachse (66) nicht direkt im hydraulischen Abstützelement (93) und (93') sondern in einem zusätzlichen Aufnahmeelement (94) und (94') gelagert ist, welches in kraftschlüssiger Verbindung zum Abstützelement (93) und (93') steht.
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungshebelachse (66) nicht direkt im hydraulischen Abstützelement (93) und (93') sondern in einem zusätzlichen Aufnahmeelement (94) und (94') gelagert ist, welches in formschlüssiger Verbindung zum Abstützelement (93) und (93') steht.
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Aufnahmeelement (94) und (94') in Achsrichtung verschiebbar im Zylinderkopf gelagert ist und sich radial gegen diesen abstützt.
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (50) und (50') um eine Verlängerung (95) ergänzt wird.
Vollvariabler Ventiltrieb (2) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelhaltefeder (58) entfällt.