DE3923371C1 - IC engine valve control system - can adjust exhaust valve lift to give throttle effect during engine braking - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilsteuereinrich­ tung für ein von einer Nockenwelle über einen Tassenstößel gesteuertes Auslaßventil eines Zylinders einer Brennkraft­ maschine zum Antrieb eines Fahrzeuges mit den weiteren im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Aus der DE-OS 37 12 020 ist eine Ventilsteuereinrichtung der gattungsgemäßen Bauart für eine Brennkraftmaschine mit einer Motorbremse und mit einem im Ventiltrieb zwischen Nockenwelle und Auslaßventil angeordnetem Ventilspielaus­ gleichselement bekannt. Dabei ist das Ventilspielaus­ gleichselement mit einem Steuerelement versehen, das wäh­ rend des Motorbremsbetriebs einen Spielausgleich am Aus­ laßventil verhindert. Bei dieser Ventilsteuereinrichtung ist von Nachteil, daß eine Steuerung der Auslaßventile zur Erzielung einer weiteren Motorbremswirkung nicht möglich ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die be­ kannte Ventilsteuereinrichtung so zu verbessern, daß ohne zusätzliche Bauelemente auf einfache Weise eine Steigerung der Motorbremsleistung erreicht wird.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird der Ventiltrieb verlängert bzw. die Schließlage des Auslaßventiles derart verändert, daß nach dem Zurückfedern des Auslaßventils in Richtung Ventilsitz das Auslaßventil nicht auf den Ven­ tilsitz aufschlägt, sondern über den Ventiltrieb unter Bildung eines Drosselspaltes offengehalten wird. Durch den Drosselspalt wird eine Steigerung der Motorbremsleistung erreicht, da während des Bremsbetriebs im Verdichtungstakt die im Zylinder verdichtete Luft über den Drosselspalt in die Auslaßleitung verdrängt werden muß. Von besonderem Vorteil ist hierbei, daß die höhere Bremsleistung ohne zusätzliche Bauelemente und nur mit dem im Ventiltrieb vorhandenen Ventilspielausgleichselement erzielt wird.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 und 3 wird erreicht, daß nach Beendigung des Motorbremsbetriebs das Auslaßven­ til bereits vor einer erneuten Befeuerung des Zylinders sicher geschlossen ist.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung wird die Er­ findung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in einem Teilschnitt einen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine mit dem erfindungsgemäßen Tassenstößel und

Fig. 2 den Tassenstößel aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Eine Brennkraftmaschine, z. B. ein Dieselmotor weist einen Zylinder 1 auf, der durch ein Zylinderkopfgehäuse 2 ver­ schlossen ist. Im Zylinderkopfgehäuse 2 ist ein Auslaßka­ nal 3 eingegossen, an den sich eine Auslaßleitung 4 an­ schließt.

Wahlweise im Auslaßkanal 3 oder der Auslaßleitung 4 ist eine Drosselklappe 5 angeordnet, die im Normalbetrieb des Motors geöffnet ist und mit Beginn des Motorbremsbetriebs geschlossen wird. Der Auslaßkanal 3 mündet mit einer Öff­ nung 6 in den Zylinder 1. Die Öffnung 6 wird von einem Auslaßventil 7 gesteuert, das von einer Ventilfeder 8 in Schließstellung gedrückt wird. In der Schließstellung liegt das Auslaßventil 7 mit seinem Ventilteller 9 auf einem Ventilsitz 10 auf. Die Steuerung des Auslaßventils 7 erfolgt über einen im Zylinderkopfgehäuse 2 schwenkbar gelagerten Kipphebel 11 und eine Stößelstange 12 von einer im Kurbelgehäuse 13 gelagerten Nockenwelle 14 aus.

Zur Führung der Stößelstange 12 im Kurbelgehäuse 13 dient ein Tassenstößel 15, der mit seinem Tassenboden 16 auf der Gleitfläche des Auslaßnockens 17 aufliegt.

Im hohlen Stößelschaft 18 ist ein Ventilspielausgleichs­ element 19 eingesetzt. Dieses umfaßt einen im Stößelschaft 18 längsverschiebbaren Ausgleichskolben 20, der mit dem Stößelschaft 18 einen mit Schmieröl aus dem Schmierölkreis­ lauf der Brennkraftmaschine gefüllten Hochdruckraum 21 einschließt.

Der Hochdruckraum 21 ist über eine Steuerbohrung 22 mit einem Vorratsraum 23 verbunden, der ständig mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf beaufschlagt ist. Das Nachfül­ len von Schmieröl aus dem Vorrats- 23 in den Hochdruckraum 21 wird durch ein im Hochdruckraum 21 liegendes Rückschlag­ ventil 24 gesteuert. Über eine am Stößelboden 16 und dem Ausgleichskolben 20 abgestützte Druckfeder 25 erfolgt die Nachstellbewegung des Ausgleichskolbens 20 bei einem Spiel­ ausgleich. Der dabei vom Ausgleichskolben mögliche Nach­ stellweg 26 wird durch einen stößelfesten Anschlag 27 be­ grenzt.

Gemäß der Erfindung ist dieser Nachstellweg 26 so be­ stimmt, daß vom Ausgleichskolben 20 das während des Mo­ torbetriebs auftretende normale Ventilspiel ausgeglichen wird und darüber hinaus der Ausgleichskolben einen wei­ teren Hubweg zurücklegen kann, durch den eine solche Ver­ längerung des Ventiltriebs erreicht wird, daß das Auslaß­ ventil 7 in einer vom Ventilsitz 10 geringfügig abgeho­ benen Lage eingestellt wird. Diese über den normalen Spiel­ ausgleich hinausgehende Nachstellung wird vom Ausgleichs­ kolben nur im Bremsbetrieb ausgeführt. Um ein definiertes Absinken des Ausgleichskolbens 20 nach Beendigung des Brems­ betriebs zu erreichen, ist der zwischen Kolben 20 und Stößelschaft 18 vorhandene Spalt 28 mit einer Spaltbreite von 12µm bis 20µm ausgeführt.

Die Funktionsweise der Ventilsteuereinrichtung ist fol­ gende:

Im normalen Motorbetrieb und damit geöffneter Drosselklap­ pe 5 arbeitet das Ausgleichselement 19 lediglich in seiner Funktion zum Ausgleich eines eventuellen Ventilspiels. Während der Öffungs- und Schließphase des Auslaßventils ist die Rückstellkraft der Ventilfeder 8 so groß, daß im Hochdruckraum 21 ein höherer Druck vorliegt als im Vor­ ratsraum 23, wodurch ein "Aufpumpen" des Ausgleichsele­ ments 19 verhindert wird. Mit Beginn des Bremsbetriebs wird die Drosselklappe 5 geschlossen. Dadurch staut sich Abgas im Auslaßkanal 3. Der Abgasdruck wirkt auf den Ven­ tilteller 9 und wirkt damit der Rückstellkraft der Ventil­ feder 8 entgegen. Hierdurch wird der Ventiltrieb entlastet und durch den Druck des Schmieröls im Vorratsraum 23 ent­ steht ein Druckgefälle vom Vorratsraum 23 zum Hochdruck­ raum 21 hin. Das Rückschlagventil 24 öffnet und Schmieröl wird in den Hockdruckraum 21 geschoben. Hierdurch und un­ terstützt durch die Druckfeder erfolgt nun eine Nachstel­ lung des Ausgleichskolbens 20. lnfolge der anhaltenden Entlastung der Ventilfeder 8 bewegt sich der Ausgleichs­ kolben 20 bis zum Anschlag 27. Diese Nachstellung des Aus­ gleichskolbens 20 wird über Stößelstange 12, Kipphebel 11 auf das Auslaßventil 7 übertragen und dieses um einen Drosselspalt vom Ventilsitz 10 abgehoben. Hierdurch muß verdichtete Luft über den Drosselspalt in den Auslaßkanal 3 verdrängt werden, wobei zusätzliche Bremsleistung an­ fällt. Nach Beendigung des Bremsbetriebes, d. h. Öffnen der Drosselklappe 5 fällt der Staudruck im Auslaßkanal 3 ab, so daß nunmehr die volle Rückstellkraft der Ventilfe­ der 8 wieder auf den Ausgleichskolben 20 wirkt. Unter­ stützt durch die im Zylinder 1 auf den Ventilteller 10 wirkenden Gaskräfte wird über den Spalt 28 Öl aus dem Hochdruckraum 21 in den Vorratsraum 23 verdrängt, wobei der Ausgleichskolben in seine normale Ausgleichsstellung absinkt.

Die Ventilsteuereinrichtung ist ebenfalls bei Brennkraft­ maschinen mit obenliegender Nockenwelle und direkt ge­ steuerten Gaswechselventilen anwendbar.

Claims (3)

1. Ventilsteuereinrichtung für ein von einer Nockenwelle über einen Tassenstößel gesteuertes Auslaßventil eines Zylinder einer Brennkraftmaschine zum Antrieb eines Kraft­ fahrzeuges mit in einer Auslaßleitung angeordneter Dros­ selklappe als Motorbremse, die bei Einleiten des Bremsbe­ triebs in eine die Auslaßleitung verschließende Stellung eingestellt wird, und mit einem im Tassenstößel einge­ setzten Ventilspielausgleichselement, das einen im Innern des Stößelschaftes angeordneten Ausgleichskolben, einen von diesem und dem Stößelschaft umgrenzten mit Schmieröl aus dem Schmierölkreislauf der Brennkraftmaschine gefüll­ ten Hochdruckraum, eine im Hochdruckraum am Ausgleichskol­ ben und Stößelschaft abgestützte Druckfeder, ein Rück­ schlagventil zur Steuerung des Schmierölzulaufs in den Hochdruckraum und einen Anschlag zur Begrenzung des Nach­ stellwegs des Ausgleichskolbens umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachstellweg (26) des Ausgleichskolbens (20) be­ stimmt ist durch einen Hubweg zum Spielausgleich am Aus­ laßventil (7) und einen Hubweg des Auslaßventils (7) zur Bildung eines Drosselspalts zwischen Auslaßventil (7) und Ventilsitz (10) während des Bremsbetriebes.

2. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen Ausgleichskolben (20) und Stößelschaft (18) vorgesehener Spalt (28) mit einer Spaltbreite von 16 µm bis 20µm ausgeführt ist.

3. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Spaltes (28) etwa 20 mm beträgt.