DE3418707A1

DE3418707A1 - Hydraulisches spielausgleichselement in einem ventiltrieb fuer brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE3418707A1
Application number: DE19843418707
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. Klingmann (FH), 7067 Plüdenhausen
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-05-19
Filing date: 1984-05-19
Publication date: 1985-10-24

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 733/'4

Stuttgart 26. April 1984

EPT da-re

Hydraulisches Spielausgleichselement in einem Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Spielausgleichselement in einem Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einem einseitig offenen Stösselzylinder und einem im Stösselzylinder axial verschiebbaren Kolben, der eine ständig zum Schmierölkreislauf offenen Vorratsraum enthält.und mit dem Stösselzylinder einen dem Spielausgleich dienenden Arbeitsraum einschließt, der über einen durch ein Rückschlagventil, verschließbaren Verbindungskanal mit dem Vorratsraum verbunden ist.

Aus der DE-OS 31- 50 083 ist ein derartiges Spielausgleichselement bekannt, das beispielsweise in einem Tassenstössel für eine direkte Ventilbetätigung von einer oben liegenden Nockenwelle aus eingebaut ist. Der Stösselzylinder des Spielausgleichselementes ist. dabei axial, verschiebbar in einer Halterung des Tassenstössels gehalten und drückt mit seinem Bodenabschnitt auf den Schaft, eines Gaswechselventiles. Der im Stösselzylinder gleitend geführte Kolben schließt mit dem Bodenabschnitt des Stösselzylinders einen Arbeitsraum ein und besitzt einen oberhalb des Arbeitsraumes angeordneten Vorratsraum, der zu einem zwischen der Halterung und dem Boden des Tassenstössels

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liegenden ersten Vorratsraum hin offen ist. Dieser erste Vorratsraum ist über eine Bohrung in einer Wand des Tassenstössels an den Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Mittels einer im ersten Vorratsraum angeordneten Lippendichtung soll.verhindert werden, daß insbesondere bei schräg zur Motorhochachse angeordneten Ventilen bei abgestelltem Motor aus den beiden Vorratsräumen Schmiermittel in den Schmiermittelkreislauf abfließen kann.

Von Nachteil ist hierbei, daß der zwischen Stösselzylinder und Halterung befindliche Spalt eine Leckage bildet, über die das Schmiermittel bei schräg angeordneten Ventilen aus beiden Vorratsräumen in den Schmiermittelkreislauf zurückfließen kann. Unterstützt wird dieser Vorgang noch dadurch, daß nach dem Zusammenbrechen des Schmiermitteldruckes in den Schmiermittel führenden Räumen ein Unterdruck entsteht, durch den das Schmiermittel aus den Vorratsräumen mehr oder weniger abgesaugt wird. Je nach Schräglage der Ventile kann dabei soviel Schmiermittel aus den Vorratsräumen ablaufen, daß der Schmiermittelspiegel der im Vorratsraum des Kolbens verbleibenden Schmiermittelmenge unterhalb des oberen Randes des Verbindungskanales liegt. Dadurch kann bei ersten .Ventilbewegungen nach dem Start des Motors Luft in den Arbeitsraum angesaugt werden. Durch die Luft wird das Schmiermittel im Arbeitsraum kompressibel. Das Spielausgleichselement verliert seine hydraulische Härte und die Ventilsteuerung erzeugt starke Geräusche.

Der Erfindung liegt die.Aufgabe zugrunde, ein Spielausgleichs· element.der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß unter Beibehaltung seiner Abmessungen mit möglichst einfachen Mitteln ohne zusätzliche Dichtungen ein Ablaufen

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von Schmiermittel aus dem Vorratsraum von insbesondere schräg angeordneten Gaswechselventilen des Kolbens verhindert wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorratsraum zum Schmiermittelkreislauf hin bis auf eine zentrale Durchtrittsöffnung geschlossen ausgebildet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird erreicht, daß der Vorratsraum im Kolben gegenüber dem Schmiermittelkreislauf weitgehend abgeschottet ist, so daß im Stillstand des Motors kein Schmiermittel aus diesem in den Schmierölkreislauf zurückfließen kann. Es bleibt somit über dem Verbindungskanal immer eine solche Schmierölmenge erhalten, daß beim Anlassen des Motors ein Ansaugen von Luft aus dem Vorratsraum in den Arbeitsraum möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Maßnahmen mit einfachen Mitteln ausgeführt werden können und darüberhinaus keinen zusätzlichen Raum beanspruchen.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigt

Figur 1 in einer vergrößerten Schnittdarstellung ein Spielausgleichselement in einem schräg zur Motorhochachse angeordneten Tassenstössel dessen Vorratsraum im Kolben durch eine Blende abgeschlossen ist.

Figur 2 in einem vergrößerten Ausschnitt einen

becherförmig ausgebildeten Kolben, dessen

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Bodenteil den Abschluß des Vorratsraumes bildet.

In Figur 1 ist im Zylinderkopf 1 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine eine zylindrische Führung 2 eingearbeitet. In.der zylindrischen Führung 2 ist ein Tassenstössel 3 verschiebbar angeordnet, auf den außen ein Nocken 4 einer Nockenwelle einwirkt. Der Tassenstössel 3 besitzt in seinem Innenraum eine Halterung 5, die ein Spielausgleichselement 6 aufnimmt. Das Spielausgleichselement 6 besteht aus einem einseitig offenen Stösselzylinder 7, der innerhalb der Halterung 5 axial verschiebbar geführt ist und mit seinem Bodenabschnitt 8 auf den Schaft 9 eines Gaswechselventiles drückt, sowie einem im Stösselzylinder 7 gleitend geführten Kolben 10. Der Kolben 10 besitzt einen zur NockenaufStandsfläche des Tassenstössels 3 hin offenen Vorratsraum 11 zur Aufnahme eines hydraulischen Arbeitsmittels, z.B. des Schmiermittels aus dem Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine, das über eine Zulaufbohrung 12 in der Zylinderwand 13 des Tassenstössels aus einem Schmiermittelkanal 14 zugeführt wird. Zum Bodenabschnitt 8 hin schließt der Kolben 10 mit dem Stösselzylinder 7 einen Arbeitsraum 15 ein, in den bei der Schließbewegung des Gaswechselventiles und einem vorhandenen Spiel zwischen Nocken 4 und Tassenstössel 3 Schmiermittel aus dem Vorratsraum 11 über einen Verbindungskanal 16 angesaugt wird. Der Verbindungskanal 16 ist durch ein im Arbeitsraum 15 angeordnetes Kugelventil 17 verschließbar, das mittels einer Feder 18 in der Schließstellung gehalten wird unl über die gleichzeitig eine auf den Kolben 10 und den Stösselzylinder 7 wirkende Spreizkraft ausgeübt wird.

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Der das Spielausgleichselement 6 über der Halterung 5 umgebende Raum bildet einen ersten Vorratsraum 19 in den das Schmiermittel aus dem Schmiermittelkanal 14 zunächst übertritt und von da aus über eine Verbindungsnut 20 in den Vorratsraum 11 des Kolbens 10 gelangt. Durch die gleitende Anordnung des Stösselzylinders 7 innerhalb der Halterung 5 ergibt sich zwischen diesen Teilen ein Passungsspalt 21, durch den Schmiermittel aus dem ersten Vorratsraum 19 und dem Arbeitsraum 15 in einen darunterliegenden ölraum 22 gedrückt Solange der Schmiermitteldruck aufrecht erhalten wird, ^W1 sind beide Vorratsräume 11 und 19 mit Schmiermittel gefüllt. Die Gefahr, daß hierbei Luft in den Arbeitsraum 15 gelangen kann, ist weitgehend ausgeschlossen. Wird jedoch der Motor abgestellt, so bricht der Schmiermitteldruck zusammen. Das in den Schmiermittelräumen und -kanälen befindliche Schmiermittel fließt in den ölsumpf ab. Insbesondere bei schräg zur Motorhochachse angeordneten Ventilen kann dabei, wie in Figur 1 durch die strichpunktierte Linie 23 dargestellt, soviel Schmiermittel aus dem Vorratsraum 11 über den Schmiermittelkanal 14 bzw. den Passungsspalt 21 abfließen, daß die verbleibende Schmiermittelmenge das durch die strichpunktierte Linie dargestellte ölniveau einnimmt, welches beispielsweise unterhalb der oberen Kante des Verbindungskanales 16 liegt. Beim Starten des Motors wird dabei Luft in den Arbeitsraum 15 gesaugt.

Um dies zu verhindern, wird nun gemäß der Erfindung der zur Stirnseite offene Vorratsraum bis auf eine zentrale, innerhalb der Längsmittelachse des Spielausgleichselementes 6 liegende Durchtrittsöffnung 25 geschlossen ausgebildet. Hierdurch kann bei schräg angeordneten Ventilen die Schmiermittelmenge im Vorratsraum 11 auf das durch die ausgezogene

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Linie 26 dargestellte Niveau angehoben werden. Durch die Vergrößerung der ölraenge liegt der Verbindungskanal unter dem ölniveau, so daß keine Luft in den Arbeitsraum angesaugt werden kann.

Gemäß Figur 1 erfolgt das Abschotten des Vorratsraumes 11 mittels einer plattenförmigen Blende 27, die in eine ringförmige Ausnehmung 28 an der Stirnseite 24 fest eingesetzt ist. Damit das Schmiermittel aus dem ersten Vorratsraum zur Durchtrittsöffnung 25 in der Blende 27 gelangen kann, ist diese mit einem Abstand 29 von der Stirnseite 24 angeordnet.

In Abwandlung von Figur 1 wird beim Kolben 30 nach Figur die Abschottung des Vorratsraumes 31 dadurch erreicht, daß dieser becherförmig ausgebildet ist, dessen Bodenabschnit

32 die Blende bildet und eine zentrale Durchtrittsöffnung

33 hat. Die Verbindung zwischen dem ersten Vorratsraum 34 im Tassenstössel 3 und dem Vorratsraum 31 erfolgt über eine bis zur Durchtrittsöffnung 33 verlängerte Verbindungsnut Zur Abgrenzung des Vorratsraumes 31 gegenüber dem Arbeitsraum 36 ist an das offene Ende des Kolbens 30 eine den Verbindungskanal 37 aufweisende Abschlußplatte 38 angesetzt.

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 15 733/4

Stuttgart 26. April 1984

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Ansprüche

M J Hydraulisches Spielausgleichselement in einem Ventiltrieb für Brennkraftmaschinen mit einem einseitig offenen Stösselzylinder und einem im Stösselzylinder axial verschiebbaren Kolben, der einen ständig zum Schmiermittelkreislauf offenen Vorratsraum enthält und mit dem Stösselzylinder einen dem Spielausgleich dienenden Arbeitsraum einschließt, der über einen durch ein Rückschlagventil verschließbaren Verbindungskanal mit dem Vorratsraum verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsraum (11, 31) zum Schmiermittelkreislauf hin bis auf eine zentrale Durchtrittsöffnung (25, 33) geschlossen ausgebildet ist.
2. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (10) an seiner Stirnseite (24) eine ringförmige Ausnehmung (28) aufweist, in die eine Blende (27) mit einer zentralen Durchtrittsöffnung (25) eingesetzt ist.
3. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

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daß die Blende von der Stirnseite (24) des Kolbens (10) mit Abstand angeordnet ist.
4. Hydraulisches Spielausgleichselement. nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen Blende (27) und Stirnseite (24) liegenden Ringsteg Nuten angeordnet sind.
5. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (30) becherförmig ausgebildet ist, dessen Bodenabschnitt (32) die Blende bildet und dessen den Verbindungskanal (36) aufweisendes Endteil aus einem besonderen Bauteil (37) besteht.