DE3800945C1 - - Google Patents
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- F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
- F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
- F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Spiel
ausgleichselement für einen Ventiltrieb einer Brennkraft
maschine gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein hydraulisches Spielausgleichselement der vorstehend
beschriebenen Bauart ist aus der DE-PS 26 06 464 bekannt.
Durch Drosselspalte und Einlaßkanäle im Ölkreislauf des
Elementes vor der Vorratskammer soll ein unbeabsichtigtes
Nachstellen des Ausgleichselementes vermieden werden.
Hierdurch ist es jedoch nicht möglich, das Nachstellen
bei bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine
gesteuert zu unterbrechen. Ein solcher Betriebszustand ist
beispielsweise der Motorbremsbetrieb. Die sich in der Ab
gasleitung vor der geschlossenen Abgasklappe stauenden
Abgase erzeugen über die Auslaßventile eine Gegenkraft
an den Ventilfedern, die so groß werden kann, daß es kurz
zeitig zu einem dynamischen Öffnen der Auslaßventile kom
men kann. Hierdurch wird das Ausgleichselement innerhalb
des Ventiltriebes entlastet und stellt nach. Dies hat den
Nachteil, daß im Lastbetrieb die Auslaßventile nicht mehr
schließen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein hydrauli
sches Spielausgleichselement zu schaffen, bei dem die Nach
stellfunktion gesteuert unterbrochen werden kann.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
indem ein hydraulisches Spielausgleichselement der im
Oberbegriff genannten Art die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruches 1 aufgezeigten Merkmale aufweist.
Durch die Verwendung eines weiteren gesteuerten Absperr
ventiles im Verbindungskanal kann die Nachstellfunktion
des Spielausgleichselementes in vorteilhafter Weise will
kürlich unterbrochen werden.
Da meist nur bei bestimmten Betriebsarten der Brennkraft
maschine eine Unterbrechung der Nachstellfunktion gewünscht
ist, ist es zweckmäßig, wenn gemäß den Merkmalen des An
spruches 2 das Absperrventil in Abhängigkeit von Betriebs
parametern der Brennkraftmaschine gesteuert wird.
Nachdem als Druckfluid zum Spielausgleich das Schmieröl
aus dem Schmierölkreislauf vorgesehen ist, ergibt sich eine
einfache Steuerung des Absperrventiles dadurch, wenn nach dem Vorschlag des Anspruchs 3 dieses
druckabhängig vom Schmieröl betätigt wird.
Um ein einfach bauendes Ausgleichselement zu erzielen, ist
es vorteilhaft, das Absperrventil gemäß Anspruch 4 im Vor
ratsraum des Kolbenteils anzuordnen. Dabei ergibt sich
eine baulich einfache Ausgestaltung durch die Merkmale
des Anspruches 5.
Die sichere Unterbrechung der Nachstellfunktion kann beispielsweise
durch Überströmen von Lecköl vom Druck- zum Vorratsraum
oder umgekehrt über den Ringspalt zwischen Kolbenteil und
Zylinderteil beeinträchtigt werden. Der Ringspalt ist des
halb besonders klein gehalten, oder er wird gemäß den Merk
malen des Anspruches 6 durch einen Dichtring überbrückt.
Zum Ausgleich von Wärmedehnungen des Schmierölpolsters im Druckraum
und thermischer Längenausdehnungen des Ventiltriebes ist gemäß Anspruch 7
eine kapillare Überströmbohrung zwischen Druck- und Vorratsraum vorgesehen.
Durch die Überströmbohrung ist ein Abfließen von Öl aus
dem Vorratsraum in den Druckraum möglich. Die hierdurch
erzeugte minimale Nachstellbewegung des Kolbenteils ist
bei abgeschalteter Nachstellfunktion unerwünscht. Aus die
sen Gründen ist die Mündung der Überströmbohrung im Bereich
der Ventilsitzfläche des Absperrventiles angeordnet. Bei
abgeschalteter Nachstellfunktion verschließt das Absperr
ventil den Verbindungskanal und gleichzeitig die Überström
bohrung.
In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung ist ein Aus
führungsbeispiel der Erfindung anhand eines in der Abbildung
im Längsschnitt dargestellten Spielausgleichselementes
beschrieben.
Im Maschinengehäuse 1 einer nicht weiter dargestellten
Brennkraftmaschine ist in einer Gehäusebohrung 2 ein Spiel
ausgleichselement 3 in Bohrungslängsrichtung verschiebbar
eingesetzt. Das Spielausgleichselement 3 umfaßt ein Zylin
derteil 4, in dem zwischen einem nichtgezeigten Ventil
stößel oder -schaft und einer Druckfeder 5 ein Kolbenteil
6 verschiebbar gehalten ist. Die Druckfeder 5 ist am
Bodenteil 7 des Zylinderteils 4 und an einer stirnseitigen
Wandung 8 des Kolbenteils 6 abgestützt, wodurch Zylinder-
und Kolbenteil in entgegengesetzten Bewegungsrichtungen
so vorgespannt werden, daß einerseits das Zylinderteil 4
mit seinem Bodenteil 7 an einem nicht gezeigten Steuer
nocken und andererseits das Kolbenteil am Stößel oder Schaft
des Gaswechselventiles spielfrei anliegt.
Das Kolbenteil 6 schließt mit dem Zylinderteil 4 einen
Druckraum 9 ein, der mit Schmieröl aus einem im Kolbenteil
6 ausgebildeten Vorratsraum 10 gefüllt ist, das durch einen
Verbindungskanal 11 zugeführt wird. Der Vorratsraum 10 ist
ständig mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf der Brenn
kraftmaschine beaufschlagt, das durch einen vom Schmieröl
kreislauf abgezweigten Zulaufkanal 12 und entsprechende
Zulaufbohrungen 13 und 14 im Zylinder- 4 und Kolbenteil 6
in den Vorratsraum 10 gelangt.
Um ein Rückströmen von Schmieröl aus dem Druckraum 9 in
den Vorratsraum 10 zu verhindern, ist der Verbindungs
kanal 11 durch ein druckraumseitig angeordnetes federbe
lastetes Verschlußelement 15 verschlossen. Bei einem auf
tretenden Spiel im Ventiltrieb wird das Kolbenteil 6 von
der im Druckraum 9 liegenden Druckfeder 5 in Richtung der
Stößelanlenkung verschoben. Durch den dabei im Druckraum
9 auftretenden Druckabfall wird das Verschlußelement 15
vom Druck des Schmieröls im Vorratsraum 10 aufgesteuert
und Schmieröl in den Druckraum nachgeschoben.
Dieses dem Spielausgleich dienende Aufpumpen des Spiel
ausgleichselementes 3 ist z. B. beim Motorbremsbetrieb der
Brennkraftmaschine unerwünscht.
Gemäß der Erfindung ist deshalb im Vorratsraum ein Absperr
ventil 16 vorgesehen, von dem aus die Nachstellfunktion des
Spielausgleichselementes 3 abgeschaltet werden kann.
Das Absperrventil 16 besteht aus einem Stufenkolben 17,
dessen erweiterter Kolbenabschnitt in einer Führungshülse
18 längsverschiebbar geführt ist. Die Führungshülse 18 ist
dabei an einer dem Verbindungskanal 11 gegenüberliegenden
Kolbenwand 19 angebracht und steht in den Vorratsraum 10
vor. Am abgestuften Teil des Kolbens 17 ist ein Schließglied
20 vorgesehen, das mit einem im Bereich der Mündung des
Verbindungskanals 11 in den Vorratsraum ausgebildeten Ven
tilsitz 21 zusammenwirkt.
Das Absperrventil 16 wird in Abhängigkeit vom Schmieröl
druck im Vorratsraum 10 gesteuert. Im Normalbetrieb der
Brennkraftmaschine befindet sich das Absperrventil 16 in
der geöffneten Position, d. h. der Stufenkolben 17 ist vom
Schmieröldruck gegen die Wirkung einer am Kolben 17 und
der Kolbenwand 18 abgestützten Rückstellfeder 22 in eine
obere Endstellung gesteuert, in der das Schließglied 20 von
der Sitzfläche 21 abgehoben ist, so daß ein Spielausgleich
stattfinden kann. Abgeschaltet wird die Nachstell- oder
Spielausgleichsfunktion durch Absenken des Schmieröldruckes
im Vorratsraum 10. Infolge des fehlenden Gegendruckes wird
der Stufenkolben 17 von der Rückstellfeder 22 in Richtung
des Verbindungskanals 11 verschoben, bis das Schließglied
20 auf der Sitzfläche 21 aufliegt.
Die Steuerung des Schmieröldruckes kann beispielsweise
über ein im Zulaufkanal 12 angeordnetes elektromagne
tisch geschaltetes Absperrventil erfolgen. Im Normalbetrieb
der Brennkraftmaschine ist das Ventil offen, so daß der
Schmieröldruck im Vorratsraum 10 anliegt. Soll die Nachstell
funktion des Spielausgleichselementes 3, z. B. für den Motor
bremsbetrieb abgeschaltet werden, wird ein entsprechendes
Spannungssignal an das Absperrsignal angelegt, wodurch
der Zulaufkanal 12 vom Schmierölkreislauf abgetrennt und
damit der Vorratsraum 10 drucklos wird. Dieses Spannungs
signal kann beispielsweise von einem an der Abgasstauklappe
in der Abgasleitung der Brennkraftmaschine befindlichen
Stellungssensor abgeleitet werden. Die Ansteuerung des Ab
sperrventiles über andere Betriebsparameter-Signale der
Brennkraftmaschine ist möglich.
Um Leckverluste zwischen Druck- 9 und Vorratsraum 10 zu
meiden, ist das Kolbenteil 6 mit enger Passung in dem Zy
linderteil 4 geführt. An Stelle einer engen Passung kann
das Kolbenteil 6 auch durch einen am Kolbenumfang zwischen
der Zulaufbohrung 14 und der Kolbenwand 8 in einer Ring
nut 23 eingelegten Dichtring 24 im Zylinderteil 4 dichtend
geführt werden. Zum Längenausgleich des Ventiltriebes
(schwimmender Zustand des Zylinderteils 4) infolge von
Temperatureinflüssen ist der Druckraum 9 durch eine kapil
lare Überströmbohrung 25 mit dem Vorratsraum 10 verbunden,
deren Mündung innerhalb der Sitzfläche 21 liegt.
Claims (8)
1. Hydraulisches Spielausgleichselement für einen Ventil
trieb einer Brennkraftmaschine mit einem einseitig ge
schlossenen Zylinderteil und einem im Zylinderteil axial
verschiebbaren, hohlen Kolbenteil, das einen ständig vom
Schmieröldruck beaufschlagten Vorratsraum aufweist und das
mit dem Zylinderteil einen dem Spielausgleich dienenden
Druckraum einschließt, in dem eine das Zylinder- und Kol
benteil in entgegengesetzten Richtungen vorspannende Druck
feder angeordnet ist und welcher Druckraum über einen durch
ein federvorgespanntes Verschlußelement auf- und zusteuer
baren Verbindungskanal mit dem Vorratsraum verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß unabhängig vom Verschlußelement (15) der Verbin
dungskanal (11) durch ein weiteres Absperrventil (16) auf-
oder zusteuerbar ist.
2. Hydraulisches Spielausgleichselement,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Absperrventil (16) in Abhängigkeit von Betriebs
parametern der Brennkraftmaschine steuerbar ist.
3. Hydraulisches Spielausgleichselement nach Anspruch 1
oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Absperrventil (16) in Abhängigkeit vom Schmieröl
druck im Vorratsraum (10) steuerbar ist.
4. Hydraulisches Spielausgleichselement nach einem der An
sprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Absperrventil (16) im Vorratsraum (10) angeordnet
ist.
5. Hydraulisches Spielausgleichselement nach einem der An
sprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Absperrventil (16) aus einem in einer dem Verbin
dungskanal (11) gegenüberliegenden Kolbenwand (19) des
Kolbenteils (6) gegen eine Rückstellfeder (22) in axialer
Richtung verschiebbaren Stufenkolben (17) besteht, der ein
Schließglied (20) aufweist, das mit einer im Bereich der
Kanalmündung in den Vorratsraum (10) ausgebildeten Ventil
sitzfläche (21) zusammenwirkt.
6. Hydraulisches Spielausgleichselement nach einem der An
sprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß am äußeren Umfang des Kolbenteils (6) im Bereich zwischen
einer Verbindungsbohrung (14) zum Anschluß des Vorratsraumes
(10) an den Schmierölkreis und einer druckraumseitigen Stirn
wand (8) des Kolbenteils (6) ein in einer Nut (23) einge
legter Dichtring (24) angeordnet ist.
7. Hydraulisches Spielausgleichselement nach einem der
Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Stirnwand (8) des Kolbenteils (6) eine kapil
lare Überströmbohrung (25) zwischen Vorrats- (10) und
Druckraum (9) angeordnet ist.
8. Hydraulisches Spielausgleichselement nach einem der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Überströmbohrung (25) im Bereich der Ventilsitz
fläche (21) ausmündet.
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