DE4244288C2 - Schaltbarer Stößel für Ladungswechselventile, vorzugsweise für Einlassventile von Hubkolbenmotoren - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf schaltbare Stößel für Ladungswechselventile, vorzugsweise für Einlassventile von Hubkolbenmotoren, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bekannt sind schaltbare Stößel für für Ladungswechselventile gemäß vorgenannter Konstruktion durch die WO 91/12413 A1.

Koaxial ist im als Tassenstößel ausgeführten Stößel ein innerer Stößel axial schiebbar geführt, welcher wiederum eine mechanische oder hydraulische Spielausgleichsvorrichtung trägt. Dabei bewirkt die Spielausgleichsvorrichtung die stetige Berührung des kürzeren Nockens mit dem inneren Stößel, so dass ein geringerer Ventilhub entsteht. Soll ein maximaler Ventilhub herbeigeführt werden, wird mittels einer radial wirkenden Sperrvorrichtung der innere Stößel auf der Höhe des äußeren Stößels mit diesem versperrt. Der Nocken für maximalen Ventilhub treibt den äußeren Stößel an, dessen Bewegung auf dem inneren Stößel und das Ventil übertragen wird.

Nachteilig bei dieser technischen Lösung ist, dass diese Sperrvorrichtung keinen echten Formschluss entstehen lässt. Die durch die Bewegung des Nockens als Nebenerscheinung entstehenden Schwingungen bewirken, dass der äußere Stößel bei eingeschobener Sperrvorrichtung gegen den inneren Stößel "hämmert". Die Sperrvorrichtung und die dazugehörigen Angriffsflächen der beiden Stößel sind verschleißender Belastung ausgesetzt, so dass eine frühzeitige Funktionstüchtigkeit eintreten kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine formschlüssige, stabile Verbindung zwischen innerem und äußerem Stößel im gesperrten Zustand zu verwirklichen. Die Verbindung muss vor allem so beschaffen sein, dass sie nicht von arteigenen Schwingungen funktionsuntüchtig wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Sperrvorrichtung außermittig, sekantenförmig verlaufend zwischen dem als Tassenstößel ausge­ führten Stößel und dem darin zentral geführten Stößel in dafür in den beiden Stößeln vorgesehenen Bohrungen verschiebbar angebracht ist.

Dabei ist die Sperrvorrichtung vorzugsweise als Doppelkolbensperre ausgebildet, wobei jeder Sperrkolben als Hohlkolben ausgeführt ist, jedoch einen hubmittig, abschersicheren Steg aufweist. Zur Begrenzung des Hubes des jeweiligen Sperrkolbens sind beidseitig Hubanschläge, z. B. als Stifte angebracht. Darüber hinaus ist der zentral geführte Stößel vorzugsweise annähernd rechteckförmig zur funktionstüchtigen und verschleißfreien Schaltbarkeit ausgeführt, wobei jedoch das kurze Kolbenhemd zur besseren Führung im als Tassenstößel ausgeführten Stößel kreisrund gemäß dessen Innendurchmesser gestaltet ist.

Ausführungsbeispiel

An Hand von Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.

Es zeigt:

Fig. 1: Einen Querschnitt auf der Höhe der Sperrkolben durch den Tassenstößel und den zentral geführten Stößel.

Fig. 2: Einen Längsschnitt durch den gesamten Ventiltrieb für ein Einlaßventil.

Aus der Fig. 1 sind die beiden möglichen Stellungen der Sperrkolben 4 ersichtlich. Zum ersten die ungesperrte und zum zweiten die gesperrte Stellung.

Dreht eine Hubkolbenbrennkraftmaschine in niedrigen Motordrehzahlen, so benötigt sie eine klei­ nere Kraftstoffmenge. Voraussetzung hierzu ist ein geringerer Ventilhub. Dieser geringere Hub ist erreicht bei ungesperrter Stellung der Sperrkolben 4. Dadurch bewegt der kurze Nocken 8 der Nockenwelle 7 den zentralen Stößel 2, dieser wiederum die hydraulische Spielausgleichsvorrich­ tung 3 und anschließend das Einlaßventil 10 zum minimalen Ventilhub, schematisch dargestellt in Fig. 2. Desweiteren ist aus Fig. 1 und 2 die annähernde Rechteckform des zentral geführten Stö­ ßels 2 erkennbar.

In höheren Motordrehzahlen benötigt die Brennkraftmaschine eine größere Kraftstoffmenge, somit versperren die Sperrkolben 4 die beiden Stößel, Tassenstößel 1 und zentral geführter Stö­ ßel 2, gegeneinander, so daß der größere Hub des Nockens 9 auf den Tassenstößel 1 wirkt, dieser wiederum bewegt über die Sperrkolben 4 den inneren Stößel 2, die hydraulische Spielausgleichs­ vorrichtung 3 und somit das Einlaßventil 10 zum maximalen Ventilhub.

Die Sperrkolben 4 können sowohl mechanisch als auch hydraulisch oder mechanisch/hydraulisch bewegt werden.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird über die Bohrung 6 der hydraulische Druck zugeführt. Die Sperrkol­ ben 4 werden nach außen bis zu den Hubanschlagstiften 5 verschoben, und somit ist die gegenseitige Be­ wegung der beiden Stößel 1 und 2 gesperrt. Ein Lösen der Sperre könnte beispielsweise über eine Gegendruckzuführung mittels eines nicht dargestellten Ringkanals geschehen.

Damit die Sperrkolben 4, dünnwandig und mit geringem Durchmesser ausgeführt, dennoch von hoher Steifigkeit und abschersicher sind, weisen diese hubmittig im Inneren einen Steg 4' auf.

Um eine klemmfreie Führung des Stößels 2 zu erreichen, ist dieser zusätzlich mit einem kreis­ runden - gemäß den Abmessungen des Innendurchmessers vom Tassenstößel 1 - kurzen Kolbenhemd 2' versehen, wie Fig. 2 zeigt. Desweiteren sind aus dieser Fig. 2 Druckfedern 11 ersichtlich, welche die Aufgabe erfüllen, dämpfend und Abstand wahrend zwischen dem zentralgeführten Stößel 2 und dem Tassenstößel 1 zu wirken.

Dabei stützen diese sich einerseits an der Boden-Innenseite des Tassenstößels 1 und andererseits auf dem Boden des kurzen Kolbenhemdes 2' vom zentral geführten Stößel 2 ab.

Claims (7)

1. Schaltbarer Stößel für Ladungswechselventile, vorzugsweise für Einlassventile, von Hubkolbenbrennkraftmaschinen, bestehend aus einem Tassenstößel und einem in diesem zentral geführten Stößel, wobei letzterer eine hydraulische Spielausgleichsvorrichtung trägt und der Tassenstößel und der zentral geführte Stößel mittels mindestens einer Sperrvorrichtung gegeneinander versperrbar sind, wobei jede Sperrvorrichtung aus einem Sperrelement und der dazu­ gehörigen Führung besteht und das Sperrelement dann die Betätigungskraft vom Tassenstößel auf den zentral geführten Stößel überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung für das Sperrelement der mindestens einen Sperrvorrichtung außermittig und sekantenförmig im Tassenstößel (1) und im zentral geführten Stößel (2) verläuft.

2. Schaltbarer Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentral geführte Stößel (2) horizontal sowie vertikal annähernd Rechteckform hat, jedoch mit einem kreisrunden Innendurchmesser des Tassenstößels (1) angepassten kurzen Kolbenhemd (2') versehen ist.

3. Schaltbarer Stößel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sperrvorrichtungen vorgesehen sind.

4. Schaltbarer Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrelemente als Sperrkolben (4) ausgebildet sind.

5. Schaltbarer Stößel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkolben (4) beidseitig in ihrem Hub mittels Hubanschlägen, z. B. mittels Stiften (5), begrenzt sind.

6. Schaltbarer Stößel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sperrkolben (4) hohl ist, jedoch einen abschersicheren Steg (4') aufweist, und der Steg in Sperrposition des Sperrkolbens (4) die Trennlinie zwischen dem Tassenstößel (1) und dem zentral geführten Stößel (2) überdeckt.

7. Schaltbarer Stößel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Boden-Innenseite des Tassenstößels (1) und dem Boden des kurzen Kolbenhemdes (2') des zentral geführten Stößels (2) druckaufnehmende Federn (11) eingebracht sind.