DE2948669A1

DE2948669A1 - Hydraulic tappet for IC engine - has air vent channels in top of adjusting cylinder to ensure permanent release of air

Info

Publication number: DE2948669A1
Application number: DE19792948669
Authority: DE
Inventors: Fritz Gotthold 6453 Seligenstadt Rottluff
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-04
Filing date: 1979-12-04
Publication date: 1981-06-11

Abstract

An overhead cam presses on the top of a cap over the end of the valve shaft. A cylinder inside the cap contains a piston which oresses on the valve shaft while the cylinder cover is tight to the underside of the cap and thus to the cam. Oil under pressure is admitted to the chamber formed between the piston and cylinder. It moves the cylinder and piston apart to take up any clearance. Channels in the cover of the cylinder permit air to escape through a non return valve in the cover and leave through an opening in the side of the cap.

Description

Entlüftbarer Hydro-TassenstosselVentable hydro bucket tappet

Die Erfindung betrifft einen sich spielfrei einstellenuen Stössel, der in einer Stösselführung gelagert ist und direkt zwischen einem Nocken und einem Ventilschaft eingespannt kraftschlüssig Bewegungen übertragt mit einer entlüftbaren Kraftschlusskammer. Der Stössel wird zum Steuern von Gaswechsel= vorgängen durcri Ventile in OHV-Vervbrennungsmotorlen versenuet.The invention relates to a tappet that adjusts free of play, which is mounted in a ram guide and directly between a cam and a The valve stem is clamped in a non-positive manner, movements are transmitted with a ventable Frictional connection chamber. The plunger is used to control gas exchange processes Valves in OHV internal combustion engines are used.

Im Ventiltrieb der Verbrennungsmotoren ist die spielfreie Übertragung Nockenform bezogener Bewegungsabläufe unter ange= wandtem reinen Formschluss noch nicht praktisch zur Ausführung gexomsen. Es entstehen im spielfixierten Ventiltrieb zwischen Beegungsbeginn und Bewegungsende der Ventile, positive und negative Massenbescnleunigungs-Spitzenwerte, die bei Steigerung der Lastwechselspiel-Frequenz als Verscnleiß= und Lärmverursa= chungsfaktoren gelten. Zur Fixiierung und Erhaltung vorgegebener Mindestspiele ist Montage und wartungsaufwand notwendig. Es ist beKannt, daß in OHV-Verbrennungsmotoren ür die spielfreie Über= tragung von Steuerbewegungen im Ventiltrieb Spielausgleichs-Stössel zwischen Nocken und Ventil kraftschlüssig arbeitend an= ge ordnet sind, in denen als Hydraulikmedium Motorenöl Verwendung findet. Die an solche Stössel gestellten technischen Forderungen sind: Wegfall der Spieleinstellungs-Montagearbeit, Wartungsfrei= heit, Verringerung der mechanischen Beanspruchung von Ventilsitz, Ventil und Ventilleder, mögliche Vergrößerung des Ventilöffnungs-Zeitquerschnittes, Senkung des Geräuschpegels und bleibende Bes triebsbelastbarkeit unmittelbar nach dem Starten des Motors. The backlash-free transmission is in the valve train of the combustion engine Cam shape related motion sequences with applied pure form fit still not practical to perform gexomsen. It occurs in the valve train, which is fixed in play between the start of movement and the end of movement of the valves, positive and negative mass acceleration peak values, which when the load cycle frequency increases as wear = and noise cause = factors apply. To fix and maintain predetermined minimum games Assembly and maintenance required. It is known to be used in OHV internal combustion engines For the backlash-free transmission of control movements in the valve train, backlash compensation tappets between the cam and the valve working force-fit to = ge are arranged in which engine oil is used as a hydraulic medium. The ones placed on such pestles technical requirements are: Elimination of the clearance adjustment assembly work, maintenance-free = that is, reducing the mechanical stress on the valve seat, valve and valve leather, possible enlargement of the valve opening time cross-section, reduction of the noise level and permanent loading capacity immediately after starting the engine.

Es sind z.Zt. kaum unterschiedlich ausgeführte Stössel dieser Art in 0HV-Verbrennungsmotoren eingesetzt. Die bekanntesten Aus= führungen sind: Sich selbsttätig hydraulisch einstellende Ventil= stössel für Brennkraftmaschinen mit obenliegender Nockenwelle, sowie Hydraulischer Tassenstössel. Literatur: TB f. d. Kfz.-Ing. There are currently hardly any differently designed plungers of this type used in 0HV internal combustion engines. The best-known versions are: yourself automatically hydraulically adjusting valve = tappet for internal combustion engines with overhead camshaft and hydraulic bucket tappets. Literature: TB f. D. Kfz.-Ing.

von H. Buschmann u. P.Koessler, Dt.Verl.Anst. Stuttgart 1963, Kritik des Standes der Techniic.by H. Buschmann and P.Koessler, Dt.Verl.Anst. Stuttgart 1963, criticism of the state of the Techniic.

Die in Verbrennungsmotoren verwendeten Spielausgleich-Stössel er= fordern bei Inbetriebnahme der Motoren eine Anlaufzeit von etwa 30 secunden nach langerem Stillstand -bis die Spielausgleich-Stös= sel voll Kraftschlüssig ohne Luft-oder Gaseinschlüsse in ihren Kraftschlusskammern unter voller Motorlast arbeiten können. Es be darf eines zusätzlichen technischen Aufwandes, um einen homogenen Ölstrom im Primaren DrucKschmiersystem zur Speisung dieser Spiel= ausgleich-Stössel zu erzeugen.The lash adjuster tappets used in combustion engines er = require a start-up time of around 30 seconds when the motors are commissioned longer standstill-until the lash adjuster plunger = fully frictional without air or Gas inclusions in their frictional connection chambers can work under full engine load. An additional technical effort is required to ensure a homogeneous oil flow in the primary pressure lubrication system to supply this clearance = to generate compensation tappets.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aiese Spielausgleich-Stössel so zu gestalten, daß sie unmittelbar nach Inbetriebnahme, in einem Verbrennungsmotor mit einfacher DrucKölschmlerung, inre Betriebsbedingungen kurzfristig durch satte Füllung der Kraft= schlusskammern mit homogenem Öl für das optimale Aussteuern vor= gesehener Ventil-Öffnungswinkel erhalten, was besonders fur den Erstlauf von Verbrennungsmotoren gilt, die mit ölleeren Stösseln dieser Art montiert werden.The invention is based on the object of a these lash adjuster tappets to be designed so that they can be used in an internal combustion engine immediately after commissioning with simple pressure oil lubrication, inre operating conditions short-term through full Filling of the force-closing chambers with homogeneous oil for optimal actuation before = seen valve opening angle, which is particularly important for the first run of internal combustion engines applies that are mounted with oil-free tappets of this type.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, aaß innerhalb einer einteilig ausgeführten - in Stösselboden und Stösselhemd ge gliederten Stösseltasse-ein in deren Zentrum stehena angeordneter Zylinaer mit einem Zylinderdeckel, in dem sich ein Rückstellventil zum Püllen von oben und zum Entlüften nach oben einer Kraftschluss kammer befindet, gegen Hochdruck-Öl abgeciichtet wird und ein Kolben achsial verschiebbar und Hochdruck4)l dichtend in dem Zylinder ge: lagert ist, womit die KraftschlussKammer gebildet wird. Die Kraft einer Stutzfe;ler bringt den erfindungsgemäßen öl-leeren hydrauli= schen Tassenstössel mit seiner Stösselfläche am Nocken zur Anlage, wodurch dieser innerhalb eines im Betrieb veränderlichen Einspannmaßes zwischen Ventilschaft und Nocken eingespannt ist. Die Veranderlich keit des Einspannmaßes beruht auf aer Warmedehnung von Bauteilen des VerbrennungsMotors. Durch das Stösselhemd, das von einer Ö1-Zuführungsrille umgeben ist und von Öl-Durchgangsöffnungen durch drungen wird, führt der am Niederdruck-Raum angeschlossene ver= schließbare Auslass. Ein den Zylinder umgebender Niederdruck-Raum wird vom Stösselboden, vom Stösselnemd, vom Zylinderdeckel und sei ner Steuerungs-Kanalisation sowie vom Zylinder selbst umgrenzt.This object is achieved according to the invention, aass within a One-piece design - a pestle cup divided into a pestle base and a pestle shirt in the center of which are a arranged cylinder with a cylinder cover in which a return valve for purging from above and for venting upwards a force fit Chamber is located, is sealed against high pressure oil and a piston is axially displaceable and high pressure4) l is stored in the cylinder in a sealing manner, with which the force-fit chamber is formed. The power of a Stutzfe; ler brings the oil-empty according to the invention hydraulic bucket tappet with its tappet surface on the cam to the plant, whereby this within a clamping dimension between the valve stem which can be changed during operation and cam is clamped. The changeability of the clamping dimension is based on aer Thermal expansion of components of the combustion engine. Through the pestle shirt that from an Ö1 supply groove is surrounded and penetrated by oil passage openings the closable outlet connected to the low-pressure chamber leads. A The low-pressure space surrounding the cylinder is covered by the bottom of the ram, the external part of the ram, from the cylinder cover and its control sewer system as well as from the cylinder itself circumscribed.

Die im Zylinderdeckel befindliche Steuerungs-Kanalisation bleibt aus dem ständig mit dem Niederdruck - Raum verbunden. Das primären Druckschmiersystem innerhalb der Stösselführung entnommene und von der Öl pumpe geförderte Niederdruck - Öl füllt zuerst über die Öl-Zuführungsrille und die Öl-Durchgangsöffnungen den Niederdruck-Raum von unten. In der höchstmöglichen Lage des Tassenstössels in der Stösselführung ist der Niederdruckraum durch einen geöffneten Auslass entlüftbar, indem Gas unter Druck durch den an hochstmöglicher Stelle das Kolbennemd durchdringenden Auslass verdrangt werden. Der Niederdruck-Raum kann eine satte entldltete Ölfüllung nur unter der Voraussetzung einiger Iastwe= chselspiele ernalten, was beisielsweise während des Startvorgan= ges erfolgt. Vom Niederdruck-Öl im Niederdruck-Raum und in der Steuerungs-Kanalisation wird das Rückstellventil im Zylinderdeckel geöffnet und die Kraftschlusskammer von oben gefullt, wobei Gase nach oben gegen den Füllstrom durch das offene Rückstellventil in die Steuerungskanalisation gelangen. Dieser Vorgang kann sich wie derholen, bis die Kraftschlusskammer mit homogenem Öl gefüllt ist.The control sewer system in the cylinder cover remains off which is constantly connected to the low-pressure room. The primary pressure lubrication system Low pressure taken from within the tappet guide and conveyed by the oil pump - Oil fills first via the oil supply groove and the oil passage openings the low-pressure room from below. In the highest possible position of the bucket tappet in the tappet guide, the low-pressure chamber can be vented through an open outlet, in that gas under pressure penetrates the piston neck at the highest possible point Outlet are displaced. The low-pressure space can hold a full, exhausted oil filling only under the prerequisite of a few load-swapping games, what for example takes place during the start process. From the low-pressure oil in the low-pressure space and In the control sewer system, the return valve in the cylinder cover is opened and the frictional connection chamber is filled from above, with gases up against the filling flow enter the control sewer through the open return valve. This The process can repeat itself until the frictional connection chamber is filled with homogeneous oil is.

Voraussetzung zu einem Medium dieser Art in der Kraftschluss= rammer ist ein Öl-Förderstrom in der Steuerungs-Kanalisation. der diese in einer Richtung zu durchströmen tendiert. Das wird erreicht indem Öl-Durchgangsöffnungen dem Auslass, beide das Stösselhemd durchdringend, gegenüberliegend angeordnet sind una dadurch begün stigt die Entlüftung von Niederdruck-Raum und Steuerungs-Kanalisation innerhalb einer Ruhephase des Tassenstössels stattfinden kann.Prerequisite for a medium of this kind in the frictional connection = rammer is an oil delivery stream in the control sewer system. of this in one direction tends to flow through. This is achieved by adding the oil passage openings to the outlet, both penetrating the tappet shirt, are arranged opposite one another and thereby Favors the ventilation of the low-pressure room and control sewer system within a resting phase of the bucket tappet can take place.

Die mit Öl gefüllte Kraftschlusskammer steht unter annähernd dem gleichen Druck wie der Niederdruck-Raum. Die Anlagekraft der Stösselfläche am Nocken setzt sich aus einem Teil der Stützfederkraft und der Kraft aus der Druckbeaufschlagung entsprechend cies Zylinder-Füh= rungsquerschnittes zusammen. Durch Beschleunigung des erfindunngsgemäßen Tassenstössels bei der Krafteinwirkung durch die Nocken= bahn auf die Stösselfläche beginnt der l)ruckanstieg in aer mit Öl gefüllt ten KraftschlussKammer beim Arbeitsbeginn einer hydrostatischkraftschlüssigen Bewegungsübertragung. In der allseitig sbgedicnte ten Kraftschlußkammer verringert sicn die Medienmenge unter peric discher Druckveranderung in den Arbeitsintervallen durch Spaltverlust solange, bis erneut ein Füll-Entlüftungsvorgang während des Betriebes beginnt.The frictional connection chamber filled with oil is almost the same Pressure like the low pressure room. The contact force of the ram surface on the cam sets is made up of part of the support spring force and the force from the application of pressure according to the cylinder guide cross-section. Through acceleration of the cup tappet according to the invention when the force is exerted by the cams = As the path on the slide surface begins, the oil jolt increases in the frictional connection chamber filled with oil at the start of a hydrostatic force-fit transmission of motion. In the frictional connection chamber sbgedicnte on all sides reduces the amount of media below peric dic pressure change in the working intervals due to gap loss as long as until another filling and venting process begins during operation.

In der Auswahl von Werkstoffen werden fur die Erfindung keine höhe ren Ansprüche gestellt, als diese den Erfordernissen bekannter aus geführter Stössel mit hydraulischem Spielausgleich in Festigkeit, Oberflächenhärte, Maßhaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit be= reits entsprecaen Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, da3 an Stelle von Hydrauliscnen-SpielausAieic-Stösseln, die das Motorenöl hauptsächlich durch Spaltverluste in inrer Kol= benführung entlüften - hydraulische Tassenstössel entsprechend der Erfindung zur Anwendung kommen, in denen das in einer Kraftschluss= kammer hyarostatisch-kraftscnlüssig arbeitende Motorenöl ein Ven= die til zum Füllen und Entlüften vorgesehen ist und einen am Nieder= druck-Raum angeschlossenen Auslass zum Entluften besitzen, damit der Motor Kurzzeitig nach dem Start voll belastbar bleibt.In the selection of materials for the invention no height ren claims made than this the requirements of known from run ram with hydraulic backlash compensation in strength, surface hardness, dimensional accuracy and surface quality already correspond The one with the The advantages achieved in accordance with the invention are in particular that, instead of hydraulic clearance from Aieic tappets, which mainly bleed the engine oil through gap losses in the internal piston guide - Hydraulic bucket tappets according to the invention are used in which works in a force-locking = hyarostatic-force-locking chamber Engine oil one valve is provided for filling and bleeding and one on the Low = pressure chamber have connected outlet for venting so that the engine Remains fully resilient for a short time after the start.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in Form von zwei bevorzugten Ausfuhrungsbeispielen dargestellt; es zeigen: Figur 1 und Figur 2 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab aurcri eine Mit= ten-Ebene der Stösselführung im Ventiltrieb eines Verbren= nungsmotoren-OHV-Zylinderkopfes, worin der erfindungsge= mäße hydraulische Tassenstössel ölgefüllt innerhalb einer Betriebs-Runephase in zwei verschiedenen Mitten-Ebenen auf geschnitten una nocnmals alleinig nach Schnittverlauf-An= gabe dargestellt ist.The invention is shown in the drawings in the form of two preferred ones Exemplary embodiments shown; They show: FIG. 1 and FIG. 2 a partial section on an enlarged scale aurcri a middle plane of the tappet guide in the valve train of an internal combustion engine OHV cylinder head, in which the hydraulic Bucket tappets filled with oil in two different operating phases Middle planes cut and only once again according to the cutting course specification is shown.

Figur 1 und 2 zeigen den in einer Stösselführung 19 montierten er= findungsgemäßen hydraulischen Tassenstössel zwischen einer Nocken-GrundkreisDahn una einem Ventilschaft 21 mit einem Einspannmaß 22.Figures 1 and 2 show the he = mounted in a ram guide 19 hydraulic bucket tappets according to the invention between a cam base circle Dahn and a valve stem 21 with a clamping dimension 22.

In der polaren Achse der Stösseltasse steht der Zylinder 1, in dem der Kolben 3 achsial verscnieobar und dichtend gelagert ist. Der Zylin der 1 wird vom Zylinderdeckel 2 und dem Dichtring 18 abgedichtet, womit die Kraftschlusskammer 5 gebildet ist. Im Zylinderdeckel 2, an welchem sich ein Ruckstellventil - oestenend aus Ventilkugel 6, Wegbegrenzer 7, Führungshülse mit Ventilsitz 8 und Rückstellfeder 9 - befindet, ist die Steuerungs-Kanalisation 20 eingearbeitet.In the polar axis of the pusher cup is the cylinder 1, in which the piston 3 is axially adjustable and sealingly mounted. The cylinder 1 is sealed by the cylinder cover 2 and the sealing ring 18, whereby the frictional connection chamber 5 is formed. In the cylinder cover 2, on which there is a return valve - oestenend consisting of valve ball 6, travel limiter 7, guide sleeve with valve seat 8 and return spring 9 - is located, the control sewer system 20 is incorporated.

Der Zylinder 1 ist gemeinsam mit aer zusatzlicnen Ausfahr-Siche= rung 17 oder auc alleinig mit einer Ausfahr-Sicherung versenen, am Stösselhemd 11 durch den in plastischer Werkstoff-Verformung hergestellten Ylemmbord 23 Niederdruck-Öl aicht befestigt, wobei der am Zylinder 1 zentrierte ZylinderaecKel 2 gegen die Kratt des elastischen Dichtringes 18 an den Stösselboden 10 zur Anlage ge= bracht wird. Die im Inneren der KraftschlussKammer 5 befindliche Stützfeder 4 richtet ihre Kraft in achsialer Richtung gegen den Stösselboden 10 und gegen den Kolben 3. An den Niederdruck-Raum 16 sind der Auslass 14 una Öl-Durchgangsöffnungen 13, die in die Öl- Zufuhrungsrille 12 münden, angeschlossen. Der Auslass 14 durch= dringt das Jtösselhemd 11 und er ist oberhalb der Kreisförmig um laufenden Steuerkante 24 angeordnet, bezogen auf eine der Betriebs Ruhephasen entsprechenaen Stössel-Stellung innerhalb der Stössel= führung 19. Der Stössel-Ölkanal 25 dient zur zentralen Ölversor= gung der Stösseifuhrung 19 mit Niederdruck-Öl aus dem primären Öldrucksystem des Motors.The cylinder 1 is together with the additional extension safeguard 17 or also only covered with an extension safety device, through the ram shirt 11 the Ylemmbord 23 low-pressure oil produced in plastic material deformation aicht fastened, whereby the cylinder corner 2 centered on the cylinder 1 against the Kratt of the elastic sealing ring 18 on the plunger base 10 to abut ge = is brought. The support spring 4 located inside the frictional connection chamber 5 directs its force in the axial direction against the tappet base 10 and against the piston 3. To the low-pressure chamber 16 are the outlet 14 and oil passage openings 13, which into the oil Feed groove 12 open, connected. The outlet 14 penetrates the Jtössel shirt 11 and he is arranged above the circular to running control edge 24, based on one of the operating rest phases corresponding to the ram position within the ram = guide 19. The ram oil channel 25 is used for the central oil supply of the ram guide 19 with low pressure oil from the engine's primary oil pressure system.

Claims

A n p r e c h e 1. Ventable hydraulic bucket tappets for play-free Power transmission in the valve control of internal combustion engines, which takes place in a Stösseliunrung an OHV cylinder head is mounted and directly between a cam and a valve stem is clamped, with one of the cylinder, cylinder cover, Piston and sealing element formed frictional connection chamber, in = within this one automatic valve closing in the direction of the bottom of the tappet to fill it, Ventilation and airtightness is located - and with one connected to the low-pressure room Outlet for venting this pressurized oil chamber n e t that when the frictional connection chamber 5 is filled, its venting facility is through the control sewer system placed above a valve in the vicinity of the tappet base 10 20 becomes possible and the associated low-pressure Rau; 16 one the ram shirt 11 has an outlet 14 that is open for a limited time.

2. Ventable hydraulic bucket tappet according to claim 1, d a d u r ch g s k e n n n n e i c h n e t that a time-limited open = open outlet 14 The closing of the pusher cup by means of an assigned to it on the pusher cup 19 leading edge 24 is closed.

3. Ventable hydraulic cup tappet according to claim 1 and 2, d a d u It is noted that the oil passage openings penetrating the ram shirt 11 13 one or more outlets 14, which also penetrate the ram 11, are arranged opposite one another.