DE2245666A1

DE2245666A1 - Hydraulische spielausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: DE2245666A1
Application number: DE2245666A
Authority: DE
Inventors: Volkmar Fleischer; Johannes Friedl
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-09-16
Filing date: 1972-09-16
Publication date: 1974-03-21
Also published as: US3897761A

Description

VOLKSWAGEiTWERK Aktiengesellschaft
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Unsere Zeichen: K 1359 <

97O9/¥e/Be

Hydraulisehe Sp:i.elausgleiohsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für die »Steuerung der Ventile von Brennkraftmaachinen, bei der ein Kolben in einem Zylinder längsverschiebbax· geführt ist und gegenüber diesem einen Druckraum einschließt, der über ein Rückschlagventil mit einem Vorraum in Verbindung steht, und bei der das als .Arbeitsmittel dienende Öl von einem das Motorventil betätigenden Kipphebel her dem Vorraum zugeführt wird.

Eine derartige hydraulische Spielausgleichsvorrichtung ist aus der GB-PS 998»550 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung tritt fortwährend Öl aus dem zwischen dem Kolben und dem Zylinder verbleibenden Ringspalt aus und muß durch Neuzufuhr von Öl ersetzt werden. Um zu verhindern, daß dabei auch in dem Öl eingeschlossene Luft mit in den Druckraum gefördert wird, ist der in der hohlen Stößelstange angeordnete Vorraum verhältnismäßig groß ausgebildet und kann auch eine besondere Entlüftungsbohrung aufweisen. Eine derartige Ausführung eignet sich im wesentlichen nur für eine vertikale Anordnung des hydraulischen Elementes. Bei im wesentlichen horizontaler Einbaulage würde dagegen auch bei dieser Ausführung nicht die Gefahr ausgeschlossen werden können, daß besonders beihohen Drehzahlen mit dem zur Deckung des Leckölverlustes neu zu-

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geführten Öl auch Luft in den Druckraum gefördert wird. Das Eindringen von Luft, die im Gegensatz zu dem inkompressiblen Öl konipresBibel ist, bewirkt nun eine wesentliche Vergrößerung des Einsinkvertes des hydraulischen Elementes, wodurch neben einer Veränderung der Ventilöffnungszeiten insbesondere auch die Abhob- und Aufsetzgeschv/indigkeiten des Motorventiles vergrößert werden. Die Vergrößerung der Aufsetzgeschvindigkeiten der Ventile hat eine Erhöhung der mechanischen Beanspruchungen zur Folge, die nicht selten zu einer mechanischen Zerstörung der Spielausgleichsvorrichtung und anderer Motorventilsteuerungsteile führt.

Es sind andere hydraulische Spielansglcichsvorrichtungen bekannt, bei denen die Ölversorgung von der Seite des auf der Nockenwelle ablaufenden Stößels her erfolgt. Bei diesen bekannten Ausführungen (beicpielgi/eise deutsches Gebraucheriuster 1 984 827) wird neben de:-r. sur Deckung des Ölverlustes durch den Ringspalt zwischen dein Kolben und den Zylinder benötigten Öles auch gleichseitig noch das zur Schmierung des Lagers des Kipphebels erforderliche Öl zugeführt. Auch bei diesen Ausführungen ist trotz umfangreicher Bemühungen bisher nicht die sichere Gewähr dafür gegeben, daß in den Druckraum des hydraulischen Elementes nur luftfreies Öl gelangt. Vielmehr besteht bsi diesen Ausführungen gegenüber den eingangs genannten Spielausgleichsvorrichtungen die Gefahr der Förderung von lufthaltigern Öl deshalb sogar noch besonders, weil hier das hydraulische Element mitten in den Ölkreislauf eingeschaltet ist, der bei über längere Zeit andauernden höheren Drehzahlen starke Ölverschäiunungen zeigt. Dagegen hat die eingangs genannte bekannte Spielausgleichsvorricht-or^ das hydraulische Element als letztes Glied an die Ölversorgungskette angeschlossen. Dadurch wird nämlich vermieden, daß auch das zur Schmierung der Kipphebellager benötigte Öl durch den Vorraum fließt und es in diesem zu zusätzlichen Luftansammlungen kommt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht daher darin, ausgehend von der eingangs genannten Bauform eine hydraulische Spielausgleicbs/orrichtung zu schaffen, bei der die Gefahr der

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Förderung von Luft in den Druckraum weitgehend ausgeschlossen ist und die zudem auch besonders für horizontale Einbaulagen geeignet ist.

Hie Lör..—ι;? dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch llüclcfLiLr.rax des aus dem Druckraum über den Ringspalt zwischen ilen Εο1;-'-:·ι. und'dos Zylinder austretenden Öls in den Öl Vorraum. 'Oodurch u.'iS eJ.Ro geraäß der Erfindung das aus dem Ringspalt :.".stro^J".-; :_ΰο Ol wieder- in den Vorraum zurückgebracht wird, ergibt r.icn für das Spiels-usgleichselement ein nahezu geschlossener 0]Vi.-c;i:-_r"= --.-χ?. Sa teine Ölverluste nach außen auftreten, braucht auch Loin f7 '■ rohen Öl, das in der Regel erst die Gefahr von Luftein-Γ·_-'·ί1Ί;^ί.:·"-_ι u-ririgt- nachgefördert werden.

f: -i-'ilC .i.·'. :■;■ "beroT-sngten Ausführungsf orm' der Erfindung soll der '■■"'."Vbc , ' ■·- uc.lr_v-ä Av-C-eranafang eine umlaufende Nut aufweisen, die "^:"1.c--:c ■·:"■.·.·>.-;.<:.^ns cjri·:; Quorbohrung mit dem in dem Kolben angeord- :·ύι'Λ\'·! *'.·.-.;v;c TcrLiiiidon ist. Weiterhin soll der Kolben eine von ·■'■.-: j". ■'.■--. .-ι- cij" g.eehen hinter der Nut angeordnete, den Ring- -.·.. J.i, :<:· .". --,u£gx· abdichtende Dichtung aufvjeisen. Nach einem ,·;.■ i. bcv.M :-"'..r]:r.:al der Erfindung soll in dem Kipphebel ein mit dem \'.-rr:-v: 5n Voi-c-Indxuig stehender Ölentlüf tungsraum vorgesehen sein, >'lxr EV- .' ..Cr>al-iie Ei:idestens des in dem Druclcraum benötigten Ölvolur.'-":'.' "asrgelec'i' ist. Dieser besondere Ölentlüf tungsraum soll sicher· c =;Ller, d£:ß -während des Motorstarts nach' einem längeren ioi;cr!'U]AstEad ein vollständig abgesunkenes hydraulisches EIe-Print ii' Jr.uon Fall luftfreies Öl ansaugen kann.

Weit ere Yusrbeile der Erfindung sind in der Zeichnungsbeschreibung enthaltc-i'i, die das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeirpiel der Erfindung näher erläutert.

In der .--"^.sigen Figur der Zeichnung, die in schematischer Daratellur-cr.-.jeise i-a i-resentlichen einen Längsschnitt durch die !■iotor\^;Oi.-t:Llsteuerungsteile zeigt, ist mit 1 ein Stößel bezeichnet, der die beim Ablauf auf der hier nicht dargestellten Nockenwelle erzwungenen Bewegungen über eine Stößelstange 2, ein hydraulisches

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Spielausgleichselement 3 und einen Kipphebel 13 auf das hier ebenfalls nicht dargestellte Motorventil übertr-ägt. Das hydraulische Spielausgleichselement 3 besteht im wesentlichen aus einem mit der Stößelstange 2 verbundenen Zylinder 10, in dem unter Freilassung eines Ringcpaltes 8 ein Kolben gleitend geführt ist. Der Kolben 9 ist hohl ausgeführt und weist in seinem Innern einen Vorraum 4 auf, der über eine Bohrung 7 mit dem zwischen dem Kolben 9 und dem Zylinder 10 eingeschlossenen Druckraum 5 in Verbindung steht. Die Verbindung zwischen dem Vorraum 4 und dem Druckraum 5 wird durch ein Rückschlagventil gesteuert, das aus einer Kugel 6, einer Feder 19 und einer die beiden Teile aufnehmenden Ventilkappe 18 besteht. Die Vontilkappe 18 wird von einer im Druckraum 5 angeordneten und der' Rückstellung des Kolbens 9 dienenden Schraubenfeder 20 an den Kolben 9 gedrückt. Das durch den Riiigspalt 8 aus dem Druckraum 5 austretende Öl wird in einer am Außenurnfang des Kolbens 9 umlaufenden Nut 12 gesammelt und über mindestens eine Querbohrung 21 in den Vorraum 4 zurückgefördert. Die Abdichtung des Ringspal tes 8 nach außen erfolgt durch eine im Kolben 9 angeordnete Dichtung 23·

Der als Kugelkopf 11 verlängerte Teil des Kolbens 9 steht mit dem Kipphebel 13 in Wirkverbindung, der auf einer hohlen Kipphebelwelle 17 drehbar gelagert ist. Durch den Hohlraum 16 der Kipphebelwelle 17 erfolgt die Zuführung des für das hydraulische Spielausgleichselement erforderlichen Öles.,Dabei wird das Öl, zunächst in einen in den Kipphebel 13 angeordneten Ölentlüftungsraum 14 gefördart, der so groß ausgelegt ist, daß das gesamte für den Druckraum 5 erforderliche Ölvolumen aufgenommen werden kann. Der Ölentlüftungsraum 14 ist nach oben hin offen, so daß die in dem dort angesammelten Öl enthaltene Luft leicht entweichen kann. Über eine Verbindungsbohrung 15 und eine in dem Kugelkopf angeordnete Bohrung 22 steht der Ölentlüftungsraum I4 mit dem Vorraum 4 in Verbindung.

Durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Abdichtung des zwischen dem Kolben 9 und dem Zylinder 10 verbleibenden Ringspaltes 8 nach

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außen und durch die Rückführung des durch diesen Ringspalt aus dem Druckraum 5 austretenden Öla über die IJmlaufnut 12 und die Querbohrung 21 in dan Vorraum 4 wird rra.n '-!.in nahezu geschlossener Ölkreislauf für aas hydraulisch/ f'j'.^lausgleicheelement 5 geschaffen« Da nahezu keine '^;i-^v./...-Inste nach außen auftreten, braucht dem hydraul! sch on Spi^K ~.,uglelühs~ element gemäß der Erfindung auch kein frische:.;. ·-·! väiirend des Betriebes zugefülirt werden. Dadurch ist. ausgtr.c/t.' ocaen, daß etxva, in dem frisch naohgef orderten Öl enthalt er;.'- Lv.f-teinsohlüsse in den Torraum 4 und- von dort in den Druckraxi;,! [3 'i^r-S hydraulischen Spielausgleichselemcntos gelangen itönjiCA.

Lediglich beim Start eines Motors· nach ainor 1 ^i.^¹"-en Stillstandszeit kann es notwendig werden, daß dem iryaräi.'J }.,:=-·Ιΐίνα Spielruu?-- gleichselement 5 Öl zugeführt werden maß. Wsilf-.-i-..'. doa Stillstands des Motors sinkt näialich dasjenige hydraulifrch? r-jJ.olausgleichselement, das mit einem gerade offenen Motorve-'t.-! Lj:.> Verbindung steht und durch die. Motorventilf eder bolaotei -,-, 1 ·,. ■;■._} durch Herausdrücken des Öls aus dem Druckroum 5 3-u.f ßeinen '-.i' ""/",".Iwert cb. Beim Starten des Motors würde dann dieses hydr.- -.üische Spiolausgleichselement sofort das gesamte für den Drv'n:::: r::i 5 benötigte Ölvolumen ansaugen. Damit in diesem Moxaent nicht auch Luft einschluss e enthaltendes Frischöl angesaugt wir«, i;.;t in dem Vorraum 4 im Kipphebel 15 ein Ölentlüftungsraum 14 von {-.x-üiserem Yolujnen vorgeschaltet, der so angeordnet und bemessen ist., daß in ihr.! genügend Öl mit der Möglichkeit zur Entlüftung ger-r-^welt werden kann.

Das von der Erfindung vorgeschlagene hydraulißclio Gpielausgleichselement mit nahezu geschlossenem Ölkreislauf kaim nun mit Vorteil auch in horizontaler Betriebslage verwendet werden> da hier die Gefahr der Ansammlung von Lufteinsohlüssen im Vorrauim 4 cLes hydraulischen Spielausgleichselementes von vornherein ausgeschlossen ist. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung erfordert für ihre einwandfreie Funktion eine einmalige Füllung mit luftfreiem Öl und sichert dann für die Folgezeit einen störungsfreien Betrieb ohne die Gefahr der mechanischen Beschädigung oder Zerstörung der Motorventilsteuerungsteile. Auch die Möglichkeit einer Veränderung der Ventilöffnungszeiten wird durch die Erfindung ausgeschlossen»

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Claims

Patentansprüche

1. !Hydraulische Spielausgleichsvorrichtung für die Steuerung ^<l^~yder Motorventile von Brennkraftmaschinen, bei der ein Kolben in einem Zylinder längsverschiebbar geführt ist und gegenüber diesem einen Druckrauai einschließt, der über ein Rückschlagventil mit einea Vorraum in Verbindung steht, und bei der das als Arbeitsmittel dienende Öl von einem das Motorventil betätigenden Kipphebel her dem Vorraum zugeführt wird, gekennzeichnet durch Rückführung des aus dem Druckraum (5) über den Ringspalt (8) zwischen dem Kolben (9) und dem Zylinder (1O) austretenden Öls in den Ölvorraum (4)·

2. Spielauag]eichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) an seinem Außenumfang eine umlaufende Nut (12) aufweist, die über mindestens eine Querbohrung (21) mit dem in dem Kolben angeordneten Vorraum (4) verbunden ist.

3- Spxelausglexchsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (9) eine von dem Druckraum (5) aus gesehen hinter der Nut (12) angeordnete, den Ringspalt (8) nach außen abdichtende Dichtung (23) aufweist.

4. Spxelausglexchsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kipphebel (13) ©in Uli* ctem Vorraum (4) in Verbindung stehender Ölentlüftungaratun (I4) vorgesehen ist, der zur Aufnahme mindestens des in dem Druckraum (5) benötigten Ölvolumens ausgelegt ist.

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