EP0515771B1 - Stössel für den Ventriltrieb einer Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Stössel für den Ventriltrieb einer Verbrennungskraftmaschine Download PDF

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EP0515771B1
EP0515771B1 EP92101924A EP92101924A EP0515771B1 EP 0515771 B1 EP0515771 B1 EP 0515771B1 EP 92101924 A EP92101924 A EP 92101924A EP 92101924 A EP92101924 A EP 92101924A EP 0515771 B1 EP0515771 B1 EP 0515771B1
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EP
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housing
tappet
guide ring
valve
tappet according
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EP92101924A
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Klaus Döhring
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Carl Freudenberg KG
Original Assignee
Carl Freudenberg KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • 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
    • F01L1/245—Hydraulic tappets
    • F01L1/25—Hydraulic tappets between cam and valve stem
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention relates to a tappet for the valve train of an internal combustion engine, consisting of an essentially cup-shaped housing which can be slipped onto the valve stem of a valve, the housing consisting at least in the radial direction on the outside of polymer material and in the radial direction on the outside at least at one point is enclosed by a guide ring.
  • the outer guide part of the valve tappet for internal combustion engines comprises a base made of wear-resistant material which interacts with the cam of the camshaft and a hollow cylindrical shaft part made of a sprayable polymer material which slides in the guide bore of the cylinder head.
  • a thin-walled reinforcement element drawn from sheet metal is provided, to which the base can be fastened and which is fixed in the radial direction on the inside in the shaft part.
  • a tappet for valve control in particular for motor vehicle engines, which consists of a cylindrical sleeve made of plastic, one end of the sleeve being closed by a metal disk.
  • the outer circumference of the sleeve which forms the sliding surface and can be moved to and fro in the axial direction in a guide bore in the cylinder head, exhibits increased wear in the region of its axial limits, particularly in the case of a long service life.
  • a tappet which comprises a housing made of metallic material, which results in a high mass of the valve train to be accelerated.
  • the mass of a valve train to be accelerated is a very critical quantity, into which the tappet mass is directly involved. Due to the comparatively high mass of the tappet, the valve spring is extremely heavily loaded, especially at higher speeds. In addition, the mass of the valve train to be accelerated also increases the wear in the area of the tappet guides and the housing base, on which the camshaft acts.
  • the invention has for its object to show a plunger both in an open form with or without hydraulic valve lash compensation and a plunger in a closed form with hydraulic valve lash compensation, which reduces the forces acting in the valve train by a low mass, thereby reducing the load on the valve train Components reduced and, due to the lower wear, provides better performance characteristics over a longer service life.
  • the plunger should be easy and inexpensive to manufacture.
  • the object is achieved according to the invention in a plunger of the type mentioned in the introduction that the housing and the guide ring can be produced independently of one another, that the guide ring has a circumferential cut and that the guide ring is snapped into a guide groove of the housing under elastic pretension.
  • the weight of all cup-shaped tappets can be significantly reduced, which means that with constant tappet acceleration, less force is exerted on the moving parts and therefore less wear, or with the same force, the tappet and the valve adjacent to it can be accelerated, which results in better filling of the Combustion chambers and thus an improved efficiency of the internal combustion engine results.
  • the advantage here is that a high-quality and wear-resistant and therefore usually expensive material is only used where it is really necessary due to the wear that occurs.
  • the main structure of the plunger can be made of inexpensive, light material, since there are no requirements for wear resistance of the base material outside the running surfaces and the other stressed zones. Due to the rotating movement of the cam, the tappet performs a not exclusively translatory movement. During the intended use of the plunger, tilting moments also occur, as a result of which the load along the running surface of the wooden cylinder part running in the axial direction is different. The greatest load in terms of wear lies in the area closest to the cam. The second highest load results in the area which is furthest away from the cam in the axial direction, while the area between these two points is the least loaded.
  • the guide ring can consist of a polymer material with high wear resistance as well as a metallic material. Even when using a guide ring made of metallic material, there is only an insignificant increase in the mass of the ram to be accelerated due to the small thickness of the guide ring.
  • the structural strength of the plunger is provided by the inexpensive plastic with a low specific weight, while the wear resistance and thus the good properties of use are ensured by the guide rings over a long period of use.
  • the guide ring can be perforated and consist of stamped sheet steel, for example. It is inserted into the tool for producing the plunger and overmolded with plastic, so that the plastic of the base body fills the openings and transmits the thrust forces that occur during the intended use both by positive locking and by adhesion.
  • the housing and / or the guide ring can be provided with lubricant pockets which are open outward in the radial direction.
  • the treads on the outside in the radial and / or axial direction can be provided with a plasma coating.
  • the tread of the tappet on the outside in the radial direction which is moved relative to the guide bore in the cylinder head, is subject to wear.
  • the tread can be coated with a layer of wear-resistant material by means of a plasma coating, as a result of which the plunger is protected against wear. With an insignificant increase in the total mass compared to an uncoated but more prone to wear, the wear-critical surface would be protected.
  • the housing can be formed in two parts and limited in the axial direction by a housing base made of a metallic or ceramic material. If the valve stem acts directly on the housing base, make sure that the housing base of the tappet is connected to the hollow cylindrical counterpart of the housing as a counter-rotor to the cam so that both compressive and tensile forces can be transmitted.
  • the pressure on the housing base is exerted on pressure by the cam which is adjacent on the outside in the axial direction and which moves the tappet in the axial direction to open the valve.
  • Tensile loads act on the case base by closing the inside to the housing bottom of the adjacent valve by the valve spring when it is supported on the one hand in the cylinder head and on the other hand in the tappet housing. This is usually supported on the one hand in the cylinder head and on the other hand in the tappet housing.
  • Metallic or ceramic materials are particularly suitable for the housing base due to their good wear resistance and comparatively low thermal expansion.
  • FIGS. 1 show the individual components of bucket tappets to be taken into account, both in open form with or without hydraulic valve lash adjustment and in closed form with hydraulic valve lash adjustment, partly in a schematic representation:
  • Figures 1, 2, 3 and 4 show weight-optimized bucket tappets in an open form without hydraulic valve clearance compensation and / or individual components which are advantageous for advantageous usage properties.
  • FIG. 5 shows a weight-optimized cup tappet in the closed form with hydraulic valve clearance compensation.
  • the housing 1 consists at least in the radial direction on the outside of a polymeric material, the housing 1 being enclosed on the outside in at least one place in the radial direction with a guide ring 3.
  • a weight-optimized tappet is shown, in an open form without hydraulic valve clearance compensation. Thereafter, it is provided that the housing 1 is formed in two parts, the axial running surface 1.2 being formed by a housing base 2 made of metallic or ceramic material.
  • the Radial tread 1.1 is formed in the highly stressed areas of the housing 1 by guide rings which surround the housing 1 on the outside in the radial direction.
  • the tappet has two comparatively highly stressed areas in the area of its radial running surfaces. Due to the tilting moments that act on the tappet due to the rotating camshaft, the areas that are subject to the highest stress are located most towards the housing base and away from the housing base. The stress between these two areas is less great.
  • the tappet has a lower weight than previously known tappets because the base body of the housing 1 consists of a light, polymeric material.
  • the guide rings 3 can, for example, also, like the housing base, consist of metallic material or be formed by a polymeric material which meets the requirements with regard to good performance characteristics over a long service life. Even when using particularly expensive materials or materials with a higher density and therefore a higher weight, such as metal, the total weight of the ram is hardly affected, since the corresponding amounts are only very small.
  • FIG. 2 shows the basic body of the housing 1 with an inserted housing base 2.
  • the guide grooves 4, in which the guide rings 3 according to FIG. 1 are fixed can be seen particularly well.
  • the guide rings 3 can be fixed in the guide grooves 4 of the housing 1, for example, by snapping in and / or gluing.
  • FIG. 3 A guide ring 3 according to FIG. 1 is shown in FIG. 3.
  • the guide ring 3 has openings 3.1, which can be circular, for example.
  • FIG. 4 shows a plunger similar to that described in FIG. 1, the radial running surface 1.1 being formed by a preformed plate which has a similar shape to the guide ring 3 shown in FIG. 3.
  • the radial running surface 1.1 of the preformed plate can have openings, for example have or be designed consistently.
  • the housing base 2 is as with the two-part tappets described so far connected to the base body of the housing 1 that it can transmit both compressive and tensile forces.
  • FIG. 5 shows a cup tappet in closed form with hydraulic valve clearance compensation, the housing 1 of which, along its radial running surface 1.1, has guide rings 3 in the areas subject to greater stress, which are shown here without openings.
  • Both the base body of the housing 1 and the guide part 5, which receives the displacement body 6 made of closed-cell foam, for example polyurethane or silicone, are formed by polymeric material. Due to the significantly larger number of moving parts compared to open cup tappets without hydraulic valve lash compensation, the use of polymeric materials for weight optimization of tappets is particularly advantageous in the case of components designed in this way.
  • FIGS. 1 to 5 merely represent examples, the individual features of which can also be combined with one another.
  • plasma-coated, radial treads are also conceivable, which are combined with a housing base 2 made of metallic or ceramic material.
  • All guide rings can also be designed with or without openings and / or with or without lubricant pockets.
  • the basic idea is, according to the respective requirements, to use different materials at different points in the housing in such a way that there is a substantial reduction in the tappet mass, which can either reduce the forces occurring in the valve train or, through greater accelerations, better filling and better efficiency the internal combustion engine can be achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Stößel für den Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, bestehend aus einem im wesentlichen tassenförmig gestalteten Gehäuse, das auf den Ventilschaft eines Ventils aufstülpbar ist, wobei das Gehäuse zumindest in radialer Richtung außenseitig aus polymerem Werkstoff besteht und in radialer Richtung außenseitig an zumindest einer Stelle von einem Führungsring umschlossen ist.
  • Ein solcher Stößel ist aus der DE-OS 34 09 235 bekannt. Das äußere Führungsteil des Ventilstößels für Verbrennungskraftmaschinen umfaßt einen Boden aus verschleißfestem Material, der mit dem Nocken der Nockenwelle zusammenwirkt und ein in der Führungsbohrung des Zylinderkopfs gleitendes hohlzylindrisches Schaftteil aus einem spritzbaren polymeren Werkstoff. Zur Befestigung des Bodens am Schaftteil und zur Stützung des Schaftteils aus polymerem Werkstoff ist ein dünnwandiges, aus Blech gezogenes Armierungselement vorgesehen, an dem der Boden befestigbar ist und das in radialer Richtung innenliegend in dem Schaftteil formschlüssig festgelegt ist. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Herstellung des vorbekannten äußeren Führungsteils in fertigungstechnischer Hinsicht wenig befriedigend ist und daß das Schaftteil während der bestimmungsgemäßen Verwendung, insbesondere im Bereich seiner axialen Begrenzungen einem vergleichsweise hohen Verschleiß unterliegt, wodurch die Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer wenig befriedigend sind.
  • Aus der DE-OS 35 19 015 ist ein Stößel zur Ventilsteuerung, insbesondere für Kraftfahrzeugmotoren bekannt, der aus einer zylinderförmigen Hülse aus Kunststoff besteht, wobei ein Ende der Hülse durch eine Metallscheibe verschlossen ist. Der Außenumfang der Hülse, der die Gleitfläche bildet und in einer Führungsbohrung des Zylinderkopfs in axialer Richtung hin- und herbewegbar ist, weist insbesondere bei langer Gebrauchsdauer im Bereich seiner axialen Begrenzungen einen erhöhten Verschleiß auf.
  • Aus der DE-OS 35 06 730 ist ein Stößel bekannt, der ein Gehäuse aus metallischem Werkstoff umfaßt, wodurch sich eine hohe zu beschleunigende Masse des Ventiltriebs ergibt. Die zu beschleunigende Masse eines Ventiltriebes ist eine sehr kritische Größe, in die die Stößelmasse direkt eingeht. Durch die vergleichsweise hohe Masse des Stößels wird die Ventilfeder insbesondere bei höheren Drehzahlen außerordentlich stark belastet. Außerdem steigt mit der zu beschleunigenden Masse des Ventiltriebes auch der Verschleiß im Bereich der Stößelführungen und des Gehäusebodens, auf den die Nockenwelle wirkt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stößel sowohl in offener Form mit oder ohne hydraulischen Ventilspielausgleich als auch einen Stößel in geschlossener Form mit hydraulischem Ventilspielausgleich zu zeigen, der durch eine geringe Masse die wirkenden Kräfte im Ventiltrieb reduziert, dadurch die Belastung der im Ventiltrieb enthaltenen Bauteile reduziert und aufgrund des geringeren Verschleißes für bessere Gebrauchseigenschaften über eine längere Gebrauchsdauer sorgt. Außerdem soll der Stößel einfach und kostengünstig herstellbar sein.
  • Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Stößel mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen nehmen die Unteransprüche bezug.
  • Im einzelnen wird die Aufgabe erfindungsgemäß bei einem Stößel der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Gehäuse und der Führungsring unabhängig voneinander herstellbar sind, daß der Führungsring eine umfangsseitige Durchtrennung aufweist und daß der Führungsring unter elastischer Vorspannung in eine Führungsnut des Gehäuses eingeschnappt ist. Dadurch ergibt sich eine nachträgliche Festlegung des Führungsrings im Gehäuse, wodurch das Gehäuse besonders einfach, kostengünstig und separat herstellbar ist. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Stößelgehäuses und der Größe des polymeren Anteils kann das Gewicht bei sämtlichen tassenförmig gestalteten Stößeln deutlich reduziert werden, was bei gleichbleibender Stößelbeschleunigung geringere Kräfte auf die bewegten Teile und dadurch weniger Verschleiß bedingt oder bei gleicher Kraft eine vergrößerte Beschleunigung des Stößels und des daran angrenzenden Ventils erlaubt, wodurch sich eine bessere Füllung der Brennräume und damit ein verbesserter Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine ergibt.
  • Hierbei ist von Vorteil, daß ein hochwertiger und verschleißfester und dadurch meistens teurer Werkstoff nur dort zur Anwendung gelangt, wo er, aufgrund des auftretenden Verschleißes, auch wirklich nötig ist. Die Hauptstruktur des Stößels kann aus preiswertem, leichtem Material hergestellt werden, da außerhalb der Laufflächen und der sonstig beanspruchten Zonen keine Anforderungen hinsichtlich Verschleißfestigkeit an das Grundmaterial zu stellen sind. Aufgrund der rotierenden Bewegung des Nockens führt der Stößel eine nicht ausschließlich translatorische Bewegung aus. Während der bestimmungsgemäßen Verwendung des Stößels treten auch Kippmomente auf, wodurch die Belastung entlang der in axialer Richtung verlaufenden Lauffläche des Holzylinderteils unterschiedlich groß sind. Die größte Belastung hinsichtlich des Verschleißes liegt in dem dem Nocken am dichtesten benachbarten Bereich. Die zweithöchste Belastung ergibt sich im von dem Nocken am weitesten in axialer Richtung abgewandten Bereich, während der Bereich zwischen diesen beiden Stellen am geringsten belastet ist.
  • Der Führungsring kann sowohl aus einem polymeren Werkstoff mit hoher Verschleißfestigkeit als auch aus metallischem Werkstoff bestehen. Selbst bei Verwendung eines Führungsringes aus metallischem Werkstoff ergibt sich nur eine unwesentliche Vergrößerung der zu beschleunigenden Masse des Stößels aufgrund der geringen Stärke des Führungsringes.
  • Die Strukturfestigkeit des Stößels wird durch den preiswerten Kunststoff mit geringem spezifischem Gewicht erbracht, während die Verschleißfestigkeit und damit die guten Gebrauchseigenschaften während einer langen Gebrauchsdauer durch die Führungsringe gewährleistet werden. Nach einer anderen Ausgestaltung kann der Führungsring durchbrochen sein und beispielsweise aus gestanztem Stahlblech bestehen. Er wird in das Werkzeug zur Erzeugung des Stößels eingelegt und mit Kunststoff umspritzt, so daß der Kunststoff des Grundkörpers die Durchbrechungen ausfüllt und die während der bestimmungsgemäßen Verwendung auftretenden Schubkräfte sowohl durch Formschluß als auch durch Haftung überträgt.
  • Zur besseren Schmierung der einander berührenden Gleitflächen von Führungsbohrung im Zylinderkopf und Führungsring des Stößels können das Gehäuse und/oder der Führungsring mit in radialer Richtung nach außen geöffneten Schmiermitteltaschen versehen sein.
  • Die in radialer und/oder axialer Richtung außenseitigen Laufflächen können mit eine Plasmabeschichtung versehen sein. Insbesondere die in radialer Richtung außenseitige Lauffläche des Stößels, die relativ zu der Führungsbohrung im Zylinderkopf bewegt wird, unterliegt Verschleiß. Bei Verwendung eines kostengünstigen, polymeren Werkstoffes, der gegebenenfalls eine nicht ausreichende Verschleißfestigkeit aufweist, kann die Lauffläche durch eine Plasmabeschichtung mit einer Schicht aus verschleißfestem Material beschichtet werden, wodurch der Stößel gegen Verschleiß geschützt ist. Bei einer unwesentlichen Erhöhung der Gesamtmasse im Vergleich zu einem unbeschichteten, aber verschleißanfälligeren Stößel, würde so die verschleißkritische Oberfläche geschützt.
  • Das Gehäuse kann zweiteilig ausgebildet und in axialer Richtung durch einen Gehäuseboden aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff begrenzt sein. Wenn der Ventilschaft direkt auf den Gehäuseboden wirkt ist darauf zu achten, daß der Gehäuseboden des Stößels als Gegenläufer zum Nocken so mit dem hohlzylinderförmigen Gegenstück des Gehäuses verbunden ist, daß sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragbar sind. Die Belastung des Gehäusebodens auf Druck erfolgt durch die in axialer Richtung außenseitig benachbarte Nocke, die den Stößel in axialer Richtung zur Öffnung des Ventils bewegt. Zugbelastungen wirken auf den Gehäuseboden durch das Schließen des innenseitig zum Gehäuseboden benachbarten Ventils durch die Ventilfeder, wenn diese einerseits im Zylinderkopf und andererseits im Stößelgehäuse abgestützt. Diese ist üblicherweise einerseits im Zylinderkopf und andererseits im Stößelgehäuse abgestützt. Metallische oder keramische Werkstoffe bieten sich für den Gehäuseboden insbesondere aufgrund ihrer guten Verschleißfestigkeit und der vergleichsweise geringen Wärmedehnung an.
  • Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 1 bis 5 weiter erläutert. Diese zeigen die zu berücksichtigenden Einzelkomponenten von Tassenstößeln sowohl in offener Form mit oder ohne hydraulischen Ventilspielausgleich als auch in geschlossener Form mit hydraulischem Ventilspielausgleich teilsweise in schematischer Darstellung:
    Die Figuren 1, 2, 3 und 4, zeigen gewichtsoptimierte Tassenstößel in offener Form ohne hydraulischen Ventilspielausgleich und/oder Einzelkomponenten, die für vorteilhafte Gebrauchseigenschaften von Vorteil sind.
  • In Figur 5 ist ein gewichtsoptimierter Tassenstößel in geschlossener Form mit hydraulischem Ventilspielausgleich dargestellt.
  • In den Figuren 1, 4 und 5 sind Stößel für den Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine dargestellt, bestehend aus einem im wesentlichen tassenförmig gestalteten Gehäuse 1, das auf den Ventilschaft eines hier nicht dargestellten Ventils aufstülpbar ist. Das Gehäuse 1 besteht zumindest in radialer Richtung außenseitig aus einem polymerem Werkstoff, wobei das Gehäuse 1 in radialer Richtung außenseitig an zumindest einer Stelle mit einem Führungsring 3 umschlossen ist.
  • In Figur 1 ist ein gewichtsoptimierter Tassenstößel dargestellt, in offener Form ohne hydraulischen Ventilspielausgleich. Danach ist vorgesehen, daß das Gehäuse 1 zweiteilig ausgebildet ist, wobei die axiale Lauffläche 1.2 durch einen Gehäuseboden 2 aus metallischem oder keramischem Werkstoff gebildet ist. Die radiale Lauffläche 1.1 ist in den hoch beanspruchten Bereichen des Gehäuses 1 durch Führungsringe gebildet, die das Gehäuse 1 in radialer Richtung außenseitig umschließen. Der Stößel weist im Bereich seiner radialen Laufflächen zwei vergleichsweise hoch beanspruchte Bereiche auf. Die am höchsten beanspruchten Bereiche liegen aufgrund der Kippmomente, die durch die rotierende Nockenwelle auf den Stößel wirken, dem Gehäuseboden am weitesten zugewandt und dem Gehäuseboden am weitesten abgewandt. Die Beanspruchung zwischen diesen beiden Bereichen ist weniger groß. Der Stößel weist, im Vergleich zu bisher bekannten Stößeln, ein geringeres Gewicht auf, weil der Grundkörper des Gehäuses 1 aus einem leichten, polymeren Werkstoff besteht. Die Führungsringe 3 können beispielsweise ebenfalls, wie der Gehäuseboden, aus metallischem Werkstoff bestehen oder durch einen polymeren Werkstoff gebildet sein, der den Anforderungen hinsichtlich guter Gebrauchseigenschaften über eine lange Gebrauchsdauer gerecht wird. Auch bei Verwendung besonders teurer Materialien oder Werkstoffen mit höherer Dichte und dadurch höherem Gewicht, wie beispielsweise Metall, wird das Gesamtgewicht des Stößels kaum negativ beeinflußt, da die entsprechenden Mengen nur sehr gering sind.
  • In Figur 2 ist der Grundkörper des Gehäuses 1 dargestellt mit eingelegtem Gehäuseboden 2. In dieser Figur sind die Führungsnuten 4, in denen die Führungsringe 3 gemäß Figur 1 festgelegt sind, besonders gut zu erkennen. Die Festlegung der Führungsringe 3 in den Führungsnuten 4 des Gehäuses 1 kann beispielsweise durch Einschnappen und/oder Verklebung erfolgen.
  • Ein Führungsring 3 gemäß Figur 1 ist in Figur 3 dargestellt. Der Führungsring 3 weist Durchbrechungen 3.1 auf, die beispielsweise kreisförmig gestaltet sein können.
  • In Figur 4 ist ein Stößel ähnlich dem in Figur 1 beschriebenen dargestellt, wobei die radiale Lauffläche 1.1 durch eine vorgeformte Platte gebildet ist, die eine ähnliche Gestalt aufweist wie der in Figur 3 dargestellte Führungsring 3. Die radiale Lauffläche 1.1 der vorgeformten Platte kann beispielsweise Durchbrechungen aufweisen oder durchgängig gestaltet sein. Der Gehäuseboden 2 ist, wie bei den bisher beschriebenen, zweiteiligen Stößeln so mit dem Grundkörper des Gehäuses 1 verbunden, daß er sowohl Druck- als auch Zugkräfte übertragen kann.
  • In Figur 5 ist ein Tassenstößel in geschlossener Form mit hydraulischem Ventilspielausgleich dargestellt, dessen Gehäuse 1 entlang seiner radialen Lauffläche 1.1 in den höher beanspruchten Bereichen Führungsringe 3 aufweist, die hier ohne Durchbrechungen dargestellt sind. Sowohl der Grundkörper des Gehäuses 1 als auch das Führungsteil 5, das den Verdrängungskörper 6 aus geschlossenzelligem Schaumstoff, beispielsweise Polyurethan oder Silikon, aufnimmt, sind durch polymeren Werkstoff gebildet. Aufgrund der im Vergleich zu offenen Tassenstößeln ohne hydraulischen Ventilspielausgleich wesentlich größere Anzahl von beweglichen Teilen ist die Verwendung polymerer Werkstoffe zur Gewichtsoptimierung von Stößeln bei derart ausgebildeten Bauteilen besonders vorteilhaft.
  • Die in den Figuren 1 bis 5 gezeigten Bauteile stellen lediglich Beispiele dar, deren Einzelmerkmale auch untereinander kombiniert werden können. So sind beispielsweise auch plasmabeschichtete, radiale Laufflächen denkbar, die mit einem Gehäuseboden 2 aus metallischem oder keramischem Werkstoff kombiniert sind. Auch können sämtliche Führungsringe mit oder ohne Durchbrechungen und/oder mit oder ohne Schmiermitteltaschen ausgeführt sein.
  • Der Grundgedanke ist, den jeweiligen Anforderungen entsprechend, verschiedene Materialien an verschiedenen Stellen des Gehäuses so zu verwenden, daß sich eine wesentliche Reduzierung der Stößelmasse ergibt, wodurch entweder die auftretenden Kräfte im Ventiltrieb reduziert werden können oder durch größere Beschleunigungen eine bessere Füllung und ein besserer Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine erzielt werden.

Claims (7)

  1. Stößel für den Ventiltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, bestehend aus einem im wesentlichen tassenförmig gestalteten Gehäuse (1), das auf den Ventilschaft eines Ventils aufstülpbar ist, wobei das Gehäuse (1) zumindest in radialer Richtung außenseitig aus polymerem Werkstoff besteht und in radialer Richtung außenseitig an zumindest einer Stelle von einem Führungsring (3) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und der Führungsring (3) unabhängig voneinander herstellbar sind, daß der Führungsring (3) eine umfangsseitige Durchtrennung aufweist und daß der Führungsring (3) unter elastischer Vorspannung in eine Führungsnut (4) des Gehäuses (1) eingeschnappt ist.
  2. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (3) aus einem besonderes verschleißfesten, polymerem Werkstoff besteht.
  3. Stößel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (3) aus metallischem Werkstoff besteht.
  4. Stößel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (3) mit dem Gehäuse (1) verklebt ist.
  5. Stößel nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) und/oder der Führungsring (3) mit in radialer Richtung nach außen geöffneten Schmiermitteltaschen versehen ist.
  6. Stößel nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) in radialer und/oder in axialer Richtung außenseitig Laufflächen (1.1, 1.2) aufweist und daß die Laufflächen (1.1, 1.2) durch eine Plasmaschicht gebildet sind.
  7. Stößel nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) zweiteilig ausgebildet ist und in axialer Richtung durch einen Gehäuseboden (2) aus einem metallischen oder keramischen Werkstoff begrenzt ist.
EP92101924A 1991-05-28 1992-02-05 Stössel für den Ventriltrieb einer Verbrennungskraftmaschine Expired - Lifetime EP0515771B1 (de)

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EP0515771A1 EP0515771A1 (de) 1992-12-02
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