DE2814096C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mit einer Ventil­ spielausgleichsvorrichtung versehenen mehrteiligen Tassenstößel zur mechanischen Ventilabschaltung in Brenn­ kraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bekannt, während des Arbeitsprozesses einer mehr­ zylindrigen Hubkolben-Brennkraftmaschine - vorzugsweise im Teillastbereich - einen oder mehrere Zylinder durch Abschalten der Ventile außer Betrieb zu setzen, um den Kraftstoffverbrauch in dieser Betriebsphase herabzu­ setzen. So ist aus der FR-PS 53 372 (zweiter Zusatz zur FR-PS 8 77 979) eine Ventilabschaltung für einen mehr­ teiligen Tassenstößel mit einer Ventilspielausgleichs­ vorrichtung bekannt, bei der in einem drehfest und axial geführten äußeren Stößelteil ein innerer Stößel­ teil mit seinem Verstellhebel angeordnet ist. Es bilden innerer Stößelteil und Verstellhebel ein einstückiges Bauteil und führen somit als Ganzes - bei zuge­ schaltetem Ventil - Hubbewegungen aus. Ventilspiele sind aufgrund der mechanischen Ventilspielausgleichs­ vorrichtung auf umständliche Art manuell auszugleichen. Die in dem Tassenstößel vorgespannte Druckfeder stützt sich an beiden Stößelteilen ab und drückt beide Elemente ständig auseinander, was zum erhöhten Verschleiß und zur Funktionsbeeinträchtigung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen fertigungstechnisch einfachen und dauerhaft wirkenden Tassenstößel zur Ventilabschaltung mit kleinen bewegten Massen unter Verwendung einer hydraulischen Ventilspiel­ ausgleichsvorrichtung zu schaffen, ohne die Funktions­ fähigkeit der Ventilabschaltung zu beeinträchtigen.

Die erfindungsgemäße Maßnahme, den inneren Stößel­ teil von dem Verstellhebel zu trennen, hat den Vorteil, daß bei Nockenbetätigung und zugeschaltetem Ventil der Verstellhebel seine Lage in Achsrichtung unverändert beibehält.

Ferner ist durch die getrennte Ausführung der mehr­ teilige Tassenstößel als vorgefertigte Baueinheit auf einfache Weise montierbar.

Der am inneren Stößelteil angeordnete Anschlag und der Gegenanschlag am äußeren Stößelteil wirken derart zu­ sammen, daß sich bei Ventilzuschaltung eine Verriegelung durch die beiden Stößelteile selbst ergibt, durch die erst die volle Funktionsfähigkeit der integrierten Ventilspielausgleichsvorrichtung sichergestellt ist.

Außerdem bietet der Anschlag zugleich eine Abstützung für die Druckfeder. Durch den Anschlag und den Gegenan­ schlag ist die Druckfeder bei Ventilzuschaltung so ein­ gesperrt, daß sie auf den Nocken und Ventilschaft kräfte­ frei wirkt und somit keine zusätzliche Anpressung des äußeren Stößelteiles am Nocken ausübt. Lediglich bei ab­ geschaltetem Ventil ist die Druckfeder funktionswirksam, da sie das innere Stößelteil mit dem Ventilschaft in Anlagekontakt hält. Das selbsttätig wirkende Ventilspiel­ ausgleichselement ist auf einfachste Art in den Tassen­ stößel integriert, dessen zylindrisch ausgebildeter innerer Stößelteil zugleich Gehäuse für das Ventilspiel­ ausgleichselement ist und dessen Druckkörper gemeinsam mit dem Blechmantel einen Ringraum für den Ölzulauf bildet. Die Verbindung des Ringraumes und des Vorrats­ raumes der Ventilspielausgleichsvorrichtung ermöglicht eine Unterbrechung des Ölzulaufs bei Ventilabschaltung, da die Funktionswirksamkeit der Ventilspielausgleichs­ vorrichtung nur bei zugeschaltetem Ventil erforderlich ist.

Aus der DE-PS 9 40 947 ist zwar eine Ölzuführung in den Innenraum eines Tassenstößels bekannt, jedoch dient hier dem äußeren Stößelteil zugeführtes Drucköl als hydraulisches Mittel, welches durch ein Steuerventil ein hydraulisches Gestänge zwischen Nocken und Ventil­ schaft oder eine Entkopplung des äußeren von dem inneren Stößelteil bewirken soll. Bei Ventilzuschaltung ver­ schließt dieses Steuerventil gemeinsam mit einem in einem Ölzuführkanal angeordneten Rückschlagventil einen Druckraum, wodurch zudem ein Ventilspielausgleich erfolgt.

Vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Er­ findung lassen sich aus den Unteransprüchen entnehmen. Die Maßnahme gemäß Anspruch 3 trägt dazu bei, bei Schalt­ vorgängen das Reibmoment am Stößel niedrig zu halten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt und im folgenden näher beschrieben.

Ein mit einer hydraulisch wirkenden Ventilspielausgleichs­ vorrichtung 1 versehener Tassenstößel 2 zur mechanischen Ventilabschaltung für mehrzylindrige, insbesondere sechs- oder achtzylindrige Brennkraftmaschinen setzt sich aus einem in einem Stößelgehäuse 3 des Zylinderkopfes 4 längs­ verschiebbar, jedoch drehfest geführten zweiteiligen äußeren Stößelteil 5 und einem gegenüber diesem drehbar gelagerten einteiligen inneren Stößelteil 6 zusammen.

Das aus einer Tasse 7 und einem zylindrisch ausgebildeten Druckkörper 8 bestehende äußere Stößelteil 5 ist durch im Stößelgehäuse 3 fest eingeklemmte und in angepaßte Längsschlitze 9 der Tasse 7 ragende Zähne 10 gegen Drehung gesichert. Die Längsschlitze 9 dienen gleich­ zeitig als Drehsicherung für den in der Tasse 7 be­ findlichen Druckkörper 8, dessen an einer obenliegenden Schulter 11 angeordnete Zähne 12 in diese Längsschlitze 9 eingreifen. Der in die Tasse 7 eingesetzte und am Tassen­ boden 13 anliegende Druckkörper 8 ist gegen Längsver­ schiebung gegenüber der Tasse 7 dadurch gesichert, daß das freie Ende 14 der Schulter 11 in einer in der Tasse 7 vorgesehenen Ringnut 15 eingewalzt ist.

Der Druckkörper 8 ist am unteren zylindrischen Ende mit einer innenliegenden Verzahnung 16 versehen, die bei Ventilabschaltung mit einer Außenverzahnung 17 am inneren Stößelteil 6 im Eingriff steht. Die Außenverzahnung 17 ist durch in Achsrichtung des Tassenstößels 2 sich er­ steckende leistenartige Zähne 18 gebildet, die im unteren Bereich in Zahnlücken 19 einer Innenverzahnung eines im Stößelgehäuse 3 drehbar gelagerten Verstellhebels 20 längsverschiebbar, jedoch drehfest geführt sind. Der somit den inneren Stößelteil 6 umgebende Verstellhebel 20 wird über ein nicht näher dargestelltes Verbindungsgestänge B von einem Elektromagneten A betätigt.

Das innere Stößelteil 6 ist zugleich Gehäuseteil für die Ventilspielausgleichsvorrichtung 1 bekannter Art, deren Vorrat­ raum 21 durch eine hutförmige Abdeckung 22 bzw. Kappe verschlossen ist. Die Krempe 23 dieser Kappe bildet einen Anschlag, der mit einem durch die innenliegende Verzahnung 16 des äußeren Stößelteiles 5 gebildeten Gegenanschlag zusammenwirkt und zugleich als Abstützung für eine Druck­ feder 24 dient, die sich gegenüberliegend an einem an dem Tassenboden 13 drehbar gelagerten Federteller 25 abstützt, um auf diese Weise bei Schaltvorgängen das Reibmoment am äußeren Stößelteil 5 niedrig zu halten.

Durch den Gegenanschlag, der bei Ventilzuschaltung zwischen dem Anschlag und den Stirnflächen der Außenverzahnung 17 am inneren Stößelteil 6 in Achsrichtung eingeklemmt ist, er­ gibt sich eine fest Koppelung des äußeren Stößelteiles 5 mit dem inneren Stößelteil 6, so daß die volle Funktions­ fähigkeit der Ventilspielausgleichsvorrichtung gewähr­ leistet ist. Durch diese besondere Anordnung und Aus­ bildung wird die Druckfeder 24, die bei Ventilabschaltung den inneren Stößelteil 6 und den Ventilschaft in Anlage­ kontakt hält, bei zugeschaltetem Ventil unwirksam. Da­ durch wird verhindert, daß eine unnötige Kraft auf den Nocken 27 ausgeübt wird.

Bei Ventilabschaltung wird die relativ kleine Druckfeder 24 noch durch eine weitere Druckfeder 26 unterstützt, um einen sicheren Anlagekontakt zwischen dem äußeren Stößel­ teil 5 und dem Nocken 27 zu erhalten.

Die Druckfeder 26 liegt konzentrisch zur Druckfeder 24 zwischen der Tasse 7 und einem Blechmantel 28 und stützt sich einerseits stößelgehäuseseitig und andererseits am inneren Stößelteil 6 ab. Der Druckkörper 8 ist von diesem dünnwandigen und mit in Achsrichtung verlaufenden Sicken versehenen Blechmantel 28 umgeben, der an dem oberen und unteren Ende mit dem Druckkörper so verbunden ist, daß sich ein geschlossener Ringraum 29 ergibt. Der Druckkörper 8 weist noch am unteren Ende einen außen­ liegenden Bund 8 a als Abstandshalter auf, an dem der Blechmantel 28 anliegt. Dem Ringraum 29 wird Öl über eine Bohrung 30, einen Ölraum 31 im Stößelgehäuse 3, über Löcher 32 und 33 in Tasse 7 und Druckkörper 8 zugeführt und über im Druckkörper 8 und innerem Stößelteil 6 ange­ ordnete Kanäle 34 und 35 in den Ölraum 31 der Ventilspiel­ ausgleichsvorrichtung 1 weitergeleitet. Der Ringraum 29 dient dabei als Vordruck-Ölreservoir.

Die Tasse 7 ist mit einer ringförmigen Zentrierung 36 für eine Druckplatte 37 versehen. Eine Spielanpassung ermöglicht eine Rotation der Druckplatte, wodurch sich ein gleichmäßiger Verschleiß und eine längere Laufzeit ergibt.

Bei Ventilzuschaltung, die nur bei geschlossenem Ventil erfolgt, wird der Verstellhebel durch den Elektromagneten A gedreht, somit auch das innere Stößelteil 6, so daß der Druckkörper 8 nicht mehr mit seiner innenliegenden Ver­ zahnung 16 in die Außenverzahnung 17 des Stößelteiles 6 eintauchen kann, sondern auf den Stirnflächen der leisten­ artigen Zähne 18 zum Aufliegen kommt. Der Elektromagnet A betätigt dabei über das Verbindungsgestänge B nicht nur das Einlaß-, sondern auch das Auslaßventil.

Claims (4)

1. Mit einer Ventilspielausgleichsvorrichtung versehener mehrteiliger Tassenstößel zur mechanischen Ventilab­ schaltung in Brennkraftmaschinen, mit einem von der Nockenwelle der Brennkraftmaschine betätigten, im Stößel­ gehäuse drehfest und axial geführten, als Tasse ausge­ bildeten äußeren Stößelteil, der mit seiner Verzahnung auf einer Außenverzahnung eines drehbar gelagerten, dem Ventilschaft zugewandten und zylindrisch ausgebildeten inneren Stößelteiles bei Ventilzuschaltung aufliegt, je­ doch bei Ventilabschaltung nach Drehen eines Verstell­ hebels in der Außenverzahnung des inneren Stößelteiles gleitet, und mit einer an beiden Stößelteilen unter Vor­ spannung anliegenden Druckfeder, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellhebel (20) von dem inneren Stößelteil (6) getrennt ausgeführt ist und die Außenverzahnung (17) dieses Stößelteiles (6) zugleich in einer Innenverzahnung (19) des axial fest gelagerten Verstellhebels (20) längs­ verschiebbar geführt ist, daß der innere Stößelteil (6) als Gehäuse für die das Ventilspiel selbsttätig aus­ gleichende hydraulische Ventilspielausgleichsvor­ richtung (1) ausgebildet ist und einen Anschlag (23) aufweist, der mit einem Gegenanschlag des äußeren Stößelteiles (5) zusammenwirkt und zugleich als Ab­ stützung für die Druckfeder (24) dient, und daß ein mit der Tasse (7) drehfest verbundener, zylindrisch ausgebildeter Druckkörper (8) des äußeren Stößel­ teiles (5), an dem die Verzahnung (16) innenliegend vorgesehen ist, zusammen mit einem Blechmantel (28) einen geschlossenen Ringraum (29) bildet, der einer­ seits mit dem Ölzulauf zum Tassenstößel (2) und andererseits über im Druckkörper (8) und im inneren Stößelteil (6) angeordnete Kanäle (34, 35) mit dem Vorratsraum (21) der Ventilspielausgleichsvorrichtung (1) verbunden ist.

2. Tassenstößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (23) durch eine Krempe gebildet ist, die Teil einer den Vorratsraum (21) begrenzenden und mit dem inneren Stößelteil (6) fest verbundenen Kappe (22) ist, und daß der Gegenanschlag durch die innen­ liegende Verzahnung (16) des Druckkörpers (8) ge­ bildet ist.

3. Tassenstößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Druckkörper (8) angeordnete Druckfeder (24) sich über einen an dem Tassenboden (13) des äußeren Stößelteiles (5) drehbar gelagerten Federteller (25) abstützt.

4. Tassenstößel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenverzahnung (17) des inneren Stößelteiles (6) durch in Achsrichtung sich erstreckende leisten­ artige Zähne (18) gebildet ist.